沼气脱硫方法对比

气体净化技术:不论是煤制煤气、炼焦副产品的焦炉煤气、炼厂气、天然气 , 通常总富含一些无机硫和有机硫化物。硫的含量和形状则取

气体净化技术:不论是煤制煤气、炼焦副产品的焦炉煤气、炼厂气、天然气 , 通常总富含一些无机硫和有机硫化物。硫的含量和形状则取决于所用的煤种和不一样产地的油、气。就我国的状况而言, 以焦煤为原料制成的水煤气和半水煤气中, H2S含量通常为 1～2g/m3(标 ) , 少数高达 5～10g/m3(标 ) , 其间有机硫化物占10%摆布, 其形状以COS为主 , 还有少数的 CS2 及别的有机硫化物。焦炉煤气中 H2S含量比较高 , 通常为8～15g/m3(标) , 其形状有COS、硫醇、硫醚以及难以脱除的噻吩等。焦炉煤气中除含硫化物外 , 还富含氰化氢以及氨和矸性氮化物。这将给后续的净化技能进程形成技能上的艰难。
1 湿式氧化法
湿式氧化法是将被溶液吸收的H2S, 在液相中氧化成元素硫并别离出去的技能。它可将H2S直接转化为元素硫 , 无二次污染; 既可常压操作 , 也可加压操作 , 剂能够循环运用 , 运转成本低。现在国内外湿法的办法有很多种。
1.1　醌二磺酸钠法 (ADA)
这些年 , ADA法的首要改善在气体的预处理、硫收回、废液处理等方面。该法以钒作为的根本催化剂, 并用蒽醌 2.7-二磺酸钠(ADA)作为复原态钒的再生载氧体, 用碳酸盐作为吸收介质。现在这种办法存在的疑问有: 一是悬浮液的硫颗粒小, 收回艰难, 易形成过滤器阻塞; 二是有副产物, 致使化学药剂耗量大; 三是脱有机硫和氰化物的功率差; 四是有害废液处理艰难, 可能会形成二次污染; 五是有细菌积累;六是腐蚀较严峻。关于这些疑问, 首要的改善办法: 一是参加一种有机氮化物以防止溶液中盐类
生成; 二是在溶液中参加硫氰酸盐、羧酸 (通常是柠檬酸 )和芳香组磺酸盐螯合剂, 以防止副产物盐类的生成, 按捺微生物的生长; 三是在溶液中参加酒石酸钾钠, 阻挠钒酸盐的沉积生成; 四是参加少数三氯化铁及乙二胺四乙酸, 使螯合剂起稳定效果。这种办法即所谓的改善 ADA法。
1.2　栲胶法(TV法)
栲胶法是我国特有的技能 , 是现在国内运用较多的办法之一。该法首要有矸性栲胶 (用橡碗胶和偏钒酸钠作催化剂 )和氨法栲胶(以氨替代矸 )两种。栲胶由植物的果皮、叶和干的水淬液熬制而成。首要成分是母宁 , 因为来源不一样 , 宁丹组分也不一样 , 但都是由化学构造十分复杂的多羟基芳香烃化合物构成 , 具有酚式或醌式构造。栲胶法有如下特色:
(1)栲胶资本丰富 , 价廉易得 , 运转费用比改善 ADA法低。
(2)根本上无硫堵塔的疑问。
(3)栲胶既是氧化剂又是钒的合作剂 ,溶液构成比改善 ADA法简略。
(4)栲胶液腐蚀性小。
(5)栲胶需求熟化预处理 , 栲胶质量及制造办法妥当与否是决议栲胶法运用效果的首要因素。
广西化工研究院还研制出改善栲胶剂KCA, 它除了选用制备栲胶原料外, 还增加少数助剂进行降解、复配、改性。KCA与栲胶比较 ,运用简略 , 活性十分好 , 功能更稳定。
1.3　 酞菁钴磺酸盐法
由催化剂双核酞菁钴磺酸盐、助催化剂和矸性物质构成。这种催化剂现在在工业上通常与ADA、栲胶等合作运用 , 只需求在原液中参加微量催化剂即可。活性好 , 用量小 , 无毒。生成的单质硫, 结晶颗粒大, 易别离, 一起还能脱除有些有机硫。这种催化剂也能够独自运用。
这种办法经过不断改善和完善 , 催化剂已由最初的原型 , 改善到现在 P-400和888型。888型催化剂由华北师范大学试验化工厂开发成功 , 适用范围广 , 并有以下特色: 一是不加别的助催化剂; 二是贫液中悬浮硫含量低 ,不堵塔; 三是再生时浮出来的硫磺颗粒大 , 溶液黏度低 , 硫磺易别离; 四是脱除有机硫的功率比别的办法高 , 可达 80%; 五是在一样的工况和负荷下 , 催化剂的耗费比同类产品低 20%以上; 六是适用于各种低硫和高硫气体的和脱氰; 七是对硫堵塔有清洁效果; 八是该催化剂现在在国内运用最广泛。
1.4 MSQ法
MSQ法催化剂是由对苯二酚、硫酸锰和水杨酸按必定份额制造而成的。其改善型 MSQ-2催化剂又增加了两种螯合剂L及L′。螯合剂 L与 Mn2+有杰出的配位效果 , 使 Mn2+不易生成 MnCO3沉积。在液中能够保持较高的溶解锰含量 , 然后有利于进步进程中的再生才能。螯合剂 L′ 与 VO2+2起配位效果 , 削减 VOS沉积的生成 , 不光降低了钒的耗费量 , 并且有利于表现 V2O5在进程中吸收 H2S的效果 , 进步功率。MSQ-3催化剂在 MSQ-2型的基础上, 又增加了一种防腐剂。
1.5 氮水液相催化法
氮水液相催化法在国外首要用于焦炉气的净化。20世纪70年代国内将该法用于小合成氨厂的。氨水催化法的进程比较简略 , 通常是在氨水中参加 0.3g/L的对苯二酚催化剂。
1.6 合作铁法
(1)合作铁法亦称为络合铁法。它是 H2S在矸性溶液中被合作铁盐催化氧化生成元素硫。被H2S复原了的催化剂, 可用空气再生, 把 Fe2+氧化成Fe3+。
(2)美国空气资本公司开发了LO-CAT技能。选用了铁螯合物, 克服了以往只加铁而生成副产物的缺点, 功率大大进步。现在已开宣布三种技能形式即: 常规 LO-CAT; 自循环LO-CAT; 及 Aqua-CAT系统。LO-CAT法首要长处是溶液无毒性, 在常温条件下操作 , 功率最高可达 99.99%。且固体盐生成少, 空气用量及压力不大, 溶液用量少。该办法是现在国外运用较多的一种。
(3)维也纳技能大学和奥地利联合工程公司开发的 Sulfint技能是对LO-CAT技能的改善,能够削减溶液的丢失, 降低成本。还有 Sulfint技能。是LO-CAT技能的另一种改善, 适用于高CO2含量气体的选择性。在用于收回CO2气体的中, 该溶液还能够脱除气体中的有机硫, 硫醇脱除率可达 50% ～90% , COS、CS2 水解为 H2 S与 CO2后脱除。
(4)国内对 LO-CAT技能做了一些改善。如FD法、HEDP-NT A法等, 但工业运用较少。
1.7 杂多酸法
杂多酸法由石油大学 (北京)开发, 运用钨、钼杂多化合物为催化剂 , 将 H2S氧化为硫磺, 杂多酸被复原为单电子杂多兰, 杂多兰可被空气氧化再生后循环运用。
1.8 DDS法
DDS法是“ 铁—矸溶液催化法气体脱碳、、脱氰技能”的简称 , 是北京大学开发的。溶液是在矸性 (氨、有机胺、有机矸或别的无机矸 )水溶液中配入 DDS催化剂、DDS催化剂辅料和活性碳酸亚铁。DDS法具有功率高、溶液循环量小等长处。现在已运用于合成氨厂半水煤气变换气。据反映 , 在实际运用中还存在一些疑问。
1.9 TEA络合铁法
TEA络合铁法是华东理工大学开发的、以TEA为 Fe3+的络合剂和吸收剂 , 以柠檬酸作为 Fe2+络合剂的二元络合系统。模拟试验标明 ,该法具有硫容高、功率高、副反响少、溶液稳定、腐蚀性小等特色。