脱硫相关知识

二、脱硫方法

2015-08-31 10:58:36 点击数:

原料气脱除硫化物技术分为干法和湿法两大类,湿法脱硫又分为湿式催化氧化法和物理吸收法。湿式催化氧化法是溶液吸收H2S后直接转化为单质硫,单质硫分离后溶液循环使用;物理吸收法是将吸收的H2S在再生系统释放,然后将H2S送至克劳斯装置再转化为单质硫,溶液则循环使用。湿法脱硫多用于原料气中大量硫化物的脱除,干法脱硫则多用作精脱且对无机硫和有机硫都有较高的净化度。

干法脱硫催化剂一般是氧化铁、氧化锌整装填料。

湿式催化氧化法脱硫是将H2S在液相中氧化成元素硫并予以分离,其特点为可将H2S直接转化为单质硫;脱硫效率高,净化后的气体残硫量低;既可在常压下操作,又可在加压下操作;脱硫剂可以再生循环使用,运行成本低。

脱硫工艺多种多样,本章就目前比较成熟的工艺做简单介绍。

1. 蒽醌二磺酸钠法(ADA法)

蒽醌二磺酸钠法称为ADA法。该法以钒作为脱硫的基本催化剂,并采用蒽醌2,7 - 二磺酸钠(ADA)作为还原态钒的再生载氧体,吸收液由碳酸盐作介质。ADA法的不足之处主要有:①悬浮的硫颗粒回收困难,易造成过滤器堵塞;②副产物使化学药品耗量增大;③脱有机硫和HCN的效率较低;④有害废液处理困难,可能造成二次污染。

2. 栲胶法(TV法)

TV法是我国特有的脱硫技术,主要分碱性栲胶脱硫(以栲胶和偏钒酸钠作催化剂)和氨法栲胶脱硫(以氨代替碱)2种。栲胶是由植物的果皮、叶和茎干经水萃液熬制而成,主要成份是丹宁。由于来源不同,丹宁组成也不同,但都是由化学结构十分复杂的多羟基芳烃化合物组成,具有酚式或醌式结构。

TV法的特点:①栲胶资源丰富,价廉易得,运行费用比ADA法低;②栲胶既是氧化剂又是钒的配合剂,溶液组成比改良ADA法简单;③栲胶脱硫液对设备腐蚀性小;④栲胶需要熟化预处理,比较麻烦。

3. PDS法

PDS脱硫催化剂是酞菁钴磺酸盐金属有机化合物的混合物,主要成份是双核酞菁钴磺酸盐。PDS法工艺特点:①PDS活性好,用量少;②在脱除H2S的同时能脱除部分有机硫;③PDS无毒,脱硫液对设备不腐蚀;④PDS一般需要加助剂进行配合使用,助剂可以是对苯二酚或蒽醌。

4. SY法

近年来,在PDS法的基础上经过不断改进和完善,长春三源脱硫催化剂厂开发出SY系列的脱硫催化剂。除具备 PDS的特性外,还具有如下特点:①溶液组成简单,不需加其它助催化剂,运行成本比PDS法低;②脱硫贫液悬浮硫含量低,不堵塔;③再生时,浮选出的硫磺颗粒大,溶液粘度低,硫磺易分离;④脱除有机硫效率为75%左右;⑤在同等负荷和工况条件下,催化剂消耗量比同类产品低20%以上;⑥针对不同行业的气体都有对应型号的催化剂,能够针对不同行业的特点对应解决脱硫工段易出现的问题。

5. MSQ法

MSQ法脱硫催化剂是由对苯二酚、硫酸锰和水杨酸按一定比例配制而成。MSQ- 2型脱硫催化剂是在MSQ基础上增加了螯合剂L及L′ ,提高脱硫效率。MSQ- 3型脱硫催化剂则是在MSQ - 2型的基础上增加了1种防腐剂。

6. 配合铁法

配合铁法亦称络合铁法,其脱硫原理是H2S在碱性溶液中被配合铁盐催化氧化成元素硫,被H2S还原了的催化剂用空气再生,将 Fe2+氧化为Fe3+。美国空气资源公司开发了LO - CAT工艺,采用铁螯合物,克服了以往只加铁而生成副产物的缺陷,脱硫效率大大提高。LO- CAT法主要优点是溶液无毒性,在常温下操作,脱硫效率最高可达99.99%,且固体盐生成少,空气量不大及压力不高,洗液用量少,因此该法目前在国外应用较多。国内对LO - CAT工艺也作了一些改进,包括FD法、HEDP- NTA法等,但由于操作条件比较苛刻、投料复杂,工业应用较少。

7. DDS法

DDS法是“铁-碱溶液催化法气体脱碳脱硫脱氰技术”的简称,由北京大学开发,是一种生化脱硫技术,脱硫液是碱(氨、有机胺、有机碱或其它无机碱 )的水溶液中配入DDS催化剂、DDS催化剂辅料和活性碳酸亚铁组成。DDS法具有脱硫效率高、溶液循环量小等优点,目前已成功应用于合成氨厂半水煤气和变换气脱硫,但同样由于操作条件比较苛刻、投料复杂,实际使用中还存在一些问题。