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焦炉气脱硫使用JDS催化剂操作管理技术

2014-12-23 08:54来源:东狮脱硫技术协作网微信关键词:脱硫湿式氧化法脱硫催化剂收藏点赞

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1焦炉气采用湿式氧化法脱硫状况

随着国家环保政策的加强以及走循环经济的发展模式,产业结构不断优化调整,各企业围绕提高能源效率和构建清洁的能源结构开展制度、技术、管理创新。近年来,炼焦行业在国内得到迅猛的发展,因此,副产的焦炉气在化工行业的应用,也越来越被重视,这也推动了以焦炉气为原料的后继产品的多元化的发展进程,如以焦炉气作为原料来制造合成氨、甲醇和有机化工产品。因此对焦炉气中硫含量要求越来越严格。甲醇生产要求小于0.1mg/m3以下。此外,由于环保指标的强制执行,以焦炉气为城市煤气、发电、燃料气也提出了更高的要求。因此,脱硫便顺理成章的成为气体净化最重要环节。

湿式氧化法脱硫较为节能环保,很适合焦炉气脱硫。目前为满足更高的净化度工艺要求,或对碱源的选择,采用的有前置流程或后置流程(即脱粗苯前后);有的在风机前(半负压脱硫),有的在风机后(解决温度问题);有高塔再生也有喷射槽式再生。由于吸收剂不同,分氨法和碱法两种。氨法以自产氨为碱源,工艺流程简单有序,NH4OH碱性稍强,反应速度更快,析硫再生一步到位。若进口硫含量高,氨硫比较难平衡,且对温度要求极严。因氨易挥发,碱度不易控制,难以达标。这对纯碱法却是一大优势,可自由操控。其实当氨浓度不够时,采用双吸收剂也是可行的。只是各自生成相应的副盐,两盐含量偏高。亦有两种方式供选择:一是混用,一是两级脱硫可将氨水专供一级,第二级则用碱法,可优势互补,以解难题。尤为重要的是对脱硫催化剂的选择。

2JDS催化剂性能特点及使用方法

由于焦炉气中含有苯、萘、酚、焦油以及HCN等有害物质,在脱硫前无法完全被清除掉,因此对脱硫带来严重影响,尤其对催化剂有一定的毒副作用,致使很多催化剂难以适应这种工艺条件,或造成脱硫效率低、副盐高、溶液外排量非常大,造成环境污染等严重问题。我公司针对以上各种状况,组织工程技术专家和教授专题攻关,从选料配方筛选入手,添加微量元素和活性组份,以及制备工艺技术创新,在原888基础上进行改进提高,研制成新一代产品:JDS焦炉气专用脱硫催化剂。从各厂使用后反馈的信息看,效果非常好。如宁夏宝丰焦化厂,年产焦炭200万吨规模,两级脱硫,一级用氨,二级用纯碱。煤气中H2S含量20g/m3左右(最高达60g/m3),脱硫后H2S含量稳定在120mg/m3左右(最低小于10mg/m3)。山西临汾万鑫达焦化厂,使用JDS脱硫催化剂后,脱硫溶液中副盐增长缓慢,18个月未排液(见2010年《脱硫技术》汇编“优化焦炉煤气脱硫操作的几点小结”一文)。还有山西禹王焦化,在工艺设备条件不变的情况下,使用JDS催化剂前出口H2S在500--700 mg/m3,使用JDS后,出口H2S降至100 mg/m3以下(最低34 mg/m3),使用前,每天投加8—9kg(河南某厂产同类产品),使用JDS后,每天补充量为6kg。许多厂使用JDS后,脱硫溶液中悬浮硫可控制在0.5g/L以下,硫泡沫丰富,硫黄产量有所提高……

2.1 性能特点

(1)JDS脱硫催化剂属一元催化法脱硫脱氰催化剂。其化学组份是以三核酞菁钴磺酸盐金属高分子有机化合物为主体。由于其特殊的化学结构,而具有极强的吸氧载氧能力,催化活性强。在浓度30ppm,20℃条件下,催化剂溶液15min吸氧量为1.6Ml/mL。在正常生产操作条件下,硫容可达0.25—0.4g/L,应用浓度20—30mg/L即可。

(2)物化性能稳定,在酸或碱性介质中不分解。水溶性好(不溶物<3%),热稳定性好,在<200℃不分解。故在熔硫釜操作条件下,仍能保持稳定。

(3)抗干扰能力强,不会因氰化物引起催化剂中毒现象。只要不被俘获和流失,高频运作寿命长久,高效无毒,不腐蚀性,不产生废液,排液量小,利于环保。

(4)析硫再生浮选出硫结晶颗粒大,溶液粘度低,悬浮硫减少,易分离回收。有利于提升贫液质量,推动脱硫反应快速进行,副反应低,不堵塔。

(5)适应范围广:用氨水或Na2CO3作吸收剂都能获得较高转化率,既可以高效的脱除无机硫H2S,还可以脱除部分有机硫。气体净化度高,粗脱装置可将出口降至50mg/m3以下,有机硫脱除率30—50%

(6)用量少,费用低,操作简单,使用方便,活化时间短,兼容性好,既可以单独使用,也可以混用。

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