近年来随着国家对环保要求的日益提高,工业“三废”处置遇到了很大的困境。廊坊嘉能化工材料有限公司(简称“嘉能化工”)成功的研发出了“固液相”新型络合铁脱硫剂是利用络合铁离子为催化剂,湿式、氧化脱除硫化氢的新型技术方法,可直接将硫化氢转变成为单质硫,有效的升级替代传统脱硫剂存在的硫溶低、脱硫效果差、反应生成率高、需要大量排放废液、污染严重等问题。我公司配备专业的技术团队,全程跟进升级换代技术服务,“做到平稳进度替代、精准调试服务”,并免费提供操作管理方案及相关技术培训。
JN-2000络合铁脱硫剂是一种工艺简单,工作硫溶量高,稳定性好,吸收及再生速度快,温度适应性强,脱硫过程中无副盐产生,使用后无需配套提盐设备等优点,并且环保无毒的“固液相”新型脱硫催化剂。
一、机理作用
利用络合铁离子氧化还原性,避免 H2S 深度氧化,减少副产物硫酸盐的生成,使脱硫液的外排量急剧降低、副盐不再产生。络合铁脱硫剂分为吸收和再生两部分,吸收阶段发生络合铁离子氧化H2S 的反应,再生阶段发生络合亚铁离子被 O2 氧化再生的反应。
络合铁离子脱硫的原理是,H2S 在碱性溶液中被 Fe3+的络合物Fe3+L n 氧化成单质硫,而本身被H2S 还原成Fe2+Ln,然后用空气氧化再生,生成Fe3+Ln,循环使用。络合铁离子的反应原理,由于配体的存在, 不但增加了铁离子的溶解性,而且提高了铁离子的稳定性。
二、优势特点
(1)脱硫液硫溶量高
脱硫液硫容可达 0.5%以上,而一般脱硫液的硫容在 0.1%左右。
(2)选择性好、稳定性高
对硫化氢的选择性好,脱硫液的PH值保持稳定;
(3)吸收及再生速度快、硫颗粒易于浮选
吸收反应迅速完成,比一般吸收液的吸收速度快3 倍以上;络合铁脱硫催化剂因再生速度快,产生的硫颗粒大,易于浮选,分离效果明显,可以适当减少再生停留时间,降低再生槽的设备投资,特别适合于再生槽体积小、再生时间短但又不能增加再生停留时间的企业。
(4)抗油适应性强,操作范围广
对于传统的脱硫装置,原料气中硫化氢含量波动较大时,会造成出口净化气的硫化氢含量波动很大,甚至超标。高硫容特性,其脱硫装置完全能自动处理以上波动情况,并不需要人为改变操作且不会影响脱硫率。对于系统的少量带油现象,不会造成催化剂的中毒失效,不影响硫化氢的出口指标。
(5)无副盐产生,无需排放废液
脱硫过程中有效的控制脱硫过程中的副反应,维持副盐的平衡,不再增长,且随着系统泡沫的带出会出现下降趋势,替换脱硫剂后,脱硫系统无需再开提副盐设备,无需排液,无二次污染;
主要组成:
固体
液体
淡黄色结晶粉末
红棕色液体
洛合铁
稳定剂
催化剂
缓蚀剂
吸收剂
三、注意事项
1)系统脱硫液量是影响投资和使用效果的最关键数据。如果测算量较实际量少,投资估算量虽然较低,但按方案确定的首次加量浓度达不到要求,影响使用效果。因此体统脱硫液总量估算准确,以保证催化剂的初始浓度。
2)催化剂应避光、防潮存储,储存环境不宜温度过高,正常环境储存质保期为3年。
3)应用后注意监测脱硫液碱度和硫泡沫的分离情况,脱硫系统有效控制副盐生成生成,硫磺产量增加接近理论值,因此需要关注熔硫釜的处理能力。
4)JN型络合铁脱硫催化剂在脱硫液中理论上是不消耗的,但由于在生产过程中催化剂会随着硫泡沫带出或溶液损失造成的流失是难以避免的,所以应定期向脱硫液中补充适量的脱硫催化剂,以维持脱硫液中正常的催化剂浓度。
5)若脱硫负荷超过设计能力太多时,要适当提高吸收剂及催化剂的浓度。
6)JN型络合铁脱硫催化剂虽然有较好的抗油干扰能力,但是也不排除大量焦油、洗油带入脱硫液而影响脱硫系统的正常泡沫状况,因此建议保证入脱硫系统煤气的洁净。
六、应用案例
案例 1:常压脱硫系统
1.1 项目简介
某焦化厂,焦炭产能 60 万吨/年,脱硫系统利用碳酸钠为碱源的后置脱硫工艺,两台脱硫塔串联运行,两台脱硫塔共用 1 台再生槽,再生槽直径 10m,高度6.5m,煤气流量:27000Nm3/h,脱硫前 H2S:5g/Nm3。溶液循环量 1#塔:1000-1100m3/h,2#塔:450-550m3/h;
表 1主要设备参数
序号
名称
数量
参数
备注
1
1#脱硫塔
1
Φ=5500,H=40250
2
2#脱硫塔
1
Φ=4000,H=32244
3
再生槽
1
Φ=10000,H=6500
配置40 支 DSP-30
型再生喷射器
4
富液槽
1
Φ=12000,H=7000
5
贫液槽
1
Φ=7000 H=70
6
硫沫罐
2
30 m3
7
熔硫釜
3
DN900
1.2 应用后取得的效果
1) 出口硫化氢指标合格稳定,系统无波动;
应用前:入口硫化氢在 4.5-5g/m3以内,系统出口硫化氢波动大,有时最高可达 50mg/m3;
应用后:入口硫化氢在 5-6g/m3之间,最高到6.8g/m3;系统运行平稳,出口硫化氢指标一直稳定在 20mg/m3以内;
2) 碱耗降低 30%;
应用前:纯碱消耗较高,每天消耗 3-4.5 吨左右;
应用后:纯碱消耗降低,每天消耗 1.8-2 吨左右;
3) 硫磺产量增加 30%;
应用前:硫磺产量每班在 17-18 块左右;三台熔硫釜两开一备;
应用后:硫磺产量每班在 25-30 块左右;三台熔硫釜全开;
4) 副盐含量总体不升高;不因副盐高而影响脱硫效率;
应用前:副盐增长较快,每天需要排液 20-30 立方;
应用后:副盐稳定不增长,无排液;
塔前
脱硫塔后
应用前
应用后
应用前
应用后
硫化氢含量mg/m3
5236
5875
19
11
硫代硫酸钠 g/L
145.3
70
硫酸钠 g/L
37.8
33.8
硫氰酸钠 g/L
147
147
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