DST工业应用篇

　　DST-1型脱硫催化剂的开发与应用 ————Ⅱ 工业应用篇
　　【 摘要 】 东狮气体净化研究中心经过深入的研究及大量的试验，最终成功开发出DST-1型脱硫催化剂及其脱硫工艺。该催化剂无毒、无腐蚀性，并具有脱硫效率高、净化度高；再生速率快、硫颗粒易悬浮以及较好的控制副反应的发生，副盐产生率低等特点，并且适应能力强，可广泛地应用于半水煤气、焦炉煤气、天然气等各脱硫领域。
　　【 关键词 】 H2S DST-1型 脱硫催化剂 副反应
　　1工业化应用结果及讨论
　　DST-1型脱硫催化剂因其较强的载氧能力，使其氧化还原速度加快，选择性更强，可以较好的抑制副反应的发生；并且较强的浮选硫颗粒的能力，使其具有清塔降阻，降低压差，提高硫颗粒的浮选，改善脱硫环境。DST-1型脱硫催化剂的优越性能在在河南晋开集团净化车间二系统变脱工艺的应用过程中得到了良好的体现。（注：文章中所有的脱硫数据均来自于厂家）
　　1.1变脱系统的设备条件介绍
　　变换气流量在130000m3/h，H2S入口浓度在200mg/m3左右， 二套脱硫系统，设备参数如下：
　　1.2 该变脱系统存在的问题
　　(1)脱硫效率较差，净化度偏低；
　　入口H2S浓度的在200-260mg/m3之间波动，出口H2S含量偏高且波动较大，如图1所示；
　　上述数据为应用DST-1型催化剂之前的一个月内的脱硫情况，可以看出入口H2S在200-260mg/m3之间波动时，而出口H2S的含量偏高，波动较大，甚至最高达到30mg/m3以上，净化度偏低，脱硫效率不高。
　　(2)浮选效果不好，塔阻力上升；
　　再生槽的硫颗粒浮选效果不好，溶液几乎无泡沫。悬浮硫的含量测定时高时低(如图2)，大量的硫颗粒存在于系统溶液中，无法浮选出来，时间一长，必然导致硫在脱硫塔内的沉积，这样一来，系统阻力增大，久而久之，必然导致塔堵。
　　测定脱硫液中的悬浮硫含量在10日时达到2.2g/L，而后逐渐下降，而此期间的硫泡沫浮选状况并不好，再生槽内几乎无硫泡沫，而此后脱硫塔的压差也逐步上升（见图3），恰好说明悬浮硫已经沉积在脱硫塔内，致使气相阻力上升，至18日塔压差已达到A塔38KPa、B塔37KPa。此时再生槽上的硫泡沫全无。期间，该厂家也曾经尝试过NDC脱硫催化剂、SY-7脱硫催化剂、栲胶-钒脱硫催化剂等，但都未能较好的解决堵塔问题。据操作人员提供，此变脱系统经常堵塔，甚至一两个月就扒一次塔。
　　2 DST-1型脱硫催化剂的应用总结
　　为了防止再次堵塔、扒塔，决定改用我东狮牌的DST-1型脱硫催化剂，使用后效果介绍如下：
　　2.1应用之后的脱硫效率状况
　　改用DST-1型脱硫催化剂后，出口H2S含量得到了有效的控制，出口H2S逐步稳定，保持在1 mg/m3以内，而且稳定波动不大。如图4所示：
　　DST-1型脱硫催化剂具有较高的净化度与该催化剂的较强的吸氧能力有关，
　　DST-1型脱硫催化剂在脱硫过程中与分子氧结合形成超氧配合物，使氧化还原反应速度加快，催化氧化能力更强。
　　2.2应用后的硫颗粒浮选状况
　　应用之前，再生槽的硫泡沫浮选状况十分糟糕，基本无硫泡沫，硫泡沫的长时间存在于溶液里，无法浮选出来，且悬浮硫的含量的含量也是高是低，致使塔压差升高，阻力上涨，面临堵塔问题。改用DST-1型脱硫催化剂后，硫颗粒的浮选效果得到了明显的改善，悬浮硫含量在第三天达到了6.5g/L，而此时压差也大幅度的下降了。由原来的50降低到了20左右。而后悬浮硫的含量趋于平稳，在0.4-0.8 g/L之间波动如图5，这说明再生条件得到了改善，浮选状况达到平衡，系统在逐渐向良性循环。
　　应用该催化剂后，催化剂利于硫颗粒的浮选，改变硫颗粒的粘性，使积累在脱硫塔中的大部分硫颗粒都随着脱硫液而带出来了，因而在投料后的第三天，悬浮硫的含量有一个最高峰，即此时已经洗脱出了脱硫塔内的硫磺，然后悬浮硫含量下降，浮选状况转好，悬浮硫含量控制在指标之内。脱硫塔的压差也逐渐下降。
　　悬浮硫状况的改善之间导致了塔压差的降低，应用新型催化剂后两个脱硫塔的压差变化趋势如图6，最终A塔压差从38KPa降低到9KPa，B塔压差从37KPa降低到14KPa。塔阻力得到了明显的控制，避免了扒塔，使脱硫工艺能够正常、良好的运行。DST-1型脱硫剂的清塔降阻效果显著，得到了厂家领导的一致认可。
　　2.3 脱硫过程中的副反应状况
　　硫代硫酸盐、硫酸盐是脱硫过程的副反应产物。硫代硫酸盐、硫酸盐等副产物的含量的增加，会增加脱硫液的粘度，降低浮选效率，影响H2S气体的吸收，以及脱硫液的再生，而且硫酸盐含量的增加还会造成设备的腐蚀。副盐含量达到一定程度就需要进行处理，还会对环境造成污染。因此，有效的抑制副反应的发生，降低溶液中副盐的含量，也是液相氧化还原法脱硫较为关注的问题
　　新型催化剂在研究开发的过程中我们也同样考虑到了怎样来抑制副反应的问题，提高催化剂的选择性，控制其氧化还原电位适中，大大的降低了副反应的生成。副盐含量在应用后的一个多月的测定值如图7，硫代硫酸钠和硫酸钠的含量有较小的波动，但总体来讲基本未涨，说明新型催化剂在控制副盐的增长方面也有一定的效果。
　　3 总结
　　新型DST-1型脱硫催化剂的研究过程中主要针对硫颗粒的浮选、副反应的抑制进行了深入的研究和大量试验。新型DST-1型脱硫催化剂具有硫容量大，析硫速度快，生成的硫颗粒大，较易浮选，并能够较好的抑制副反应的生成等特点，可广泛的应用于半水煤气、焦炉煤气，天然气等原料气的脱硫过程。
　　并且DST-1型脱硫催化剂在河南晋开集团净化车间二系统变脱工艺上的应用效果显著，加强了硫颗粒的浮选，清塔降阻，有效的抑制住了脱硫塔阻力的上升，并最终降塔阻力接近刚开车时的效果，得到了厂家的一致认可及好评。
　　这说明新的催化剂更适应于脱硫工艺，我们也将不断的进行研究改进，没有最好，只有更好。