栲胶-硫酸锰体系的脱硫研究

以氧化栲胶(Teos)-MnSO4为脱硫剂,采用氧化-还原电位方法进行脱除硫化氢的研究,考察了该体系用于脱硫的热力学可行性、MnSO4对氧化再生性能、脱硫液电位和脱硫过程的影响。结果表明:Teos-MnSO4碱性溶液脱硫在热力学上是可行的;影响脱硫液贫液电位的主要因素是Teos,随Teos浓度1 g/L～3 g/L增加而降低;MnSO4 0.025g/L无需另加入络合剂能稳定存在,模拟氧化再生过程实验表明锰盐能改善栲胶脱硫液的氧化再生性能,络合剂柠檬酸0.25 g/L的加入对此影响不明显;模拟脱硫过程实验表明脱硫液电位与所含H2S浓度的对数成线性关系,而脱硫液硫容较低,欲提高其硫容须添加其它变价金属组份。     

栲胶法脱硫过程中电位变化的研究

采用氧化还原电位法,分别考察了氧化栲胶(Teos)制备过程及Teos次氮基三乙酸络合铁、TeosMnSO4和TeosNaVO33种栲胶脱硫液在整个脱硫过程中电位的变化关系。结果表明:氧化栲胶制备过程中原料液电位随反应时间进行而增加,制备完毕,电位基本不变;脱硫液电位随pH的增加而线性降低;在氧化再生过程中脱硫液电位随氧化的进行先缓慢增加然后经过一个突跃后趋向平缓;在析硫过程中脱硫液电位均与H2S浓度的对数成线性关系,超硫容时电位下降速度变大。可以利用电位法来指导脱硫生产。     

络合铁法湿式脱硫再生反应动力学

络合铁湿法氧化脱硫工艺吸收效率高,可操作性强,多数脱硫剂可再生且经济环保,是脱硫研究的热点之一。针对脱硫剂EDTA-Fe(Ⅱ)溶液的氧化再生体系,采用静态的气液扩散反应器,运用电化学方法研究了络合铁法脱硫铁离子再生步骤过程中的反应动力学,建立了反应过程中络合亚铁浓度分布的理论模型并进行了模型检验。研究结果表明,再生过程对于EDTA-Fe(Ⅱ)浓度、O_2体积分数和体系氢离子浓度的反应级数依次为0.902、0.8和-0.152,反应表观活化能为14.24 kJ/mol。模型计算结果与实测数据吻合度较高,可以较好地预测再生过程中不同时刻对应的络合亚铁浓度变化。该模型对于指导络合铁脱硫再生反应器的设计和空气鼓风量、络合剂的补加量、添加位置等均具有一定的理论指导意义。     

柠檬酸铁处理高浓度硫化氢再生技术研究

介绍了络合铁法脱硫机理,该工艺关键是络合铁脱硫剂的再生,考察了络合铁脱硫剂的再生条件.结果表明,在柠檬酸亚铁溶液体积1 L,二价络合铁离子浓度0.6 mol/L,溶液pH4.0,空速1250 h-1,再生温度313 K,再生时间25 min,不加催化剂条件下,柠檬酸亚铁脱硫剂再生效率达90%以上.说明利用空气再生柠檬酸亚铁脱硫剂,处理含高浓度H2S气体方法行之有效,并实现了在低pH条件下络合铁脱硫剂的再生.     

塔河油田伴生气硫磺回收工艺技术

塔河油田伴生气为湿气,高含硫化氢、二氧化碳,为了使排放尾气达到国家环保要求,经过实验评价,最终选定了络合铁脱硫-回收硫磺工艺技术。根据工艺原理,在前期工艺的基础上完善改进了处理工艺流程,优化工艺参数,对含硫再生气、两级脱硫、脱硫剂再生、硫磺回收过程进行准确控制,对各环节气体硫化氢含量及脱硫液总铁、碱度、脱硫剂含量进行准确测定,保证回收效果,并取得了较好的经济效益。     

新型络合剂的合成及其络合铁脱硫工艺研究

采用氯磺酸磺化法合成了一种含有磺酸基和羧基的新型络合剂磺化戊二酸（SG）,用SG与乙二胺四乙酸、柠檬酸、FeCl3配制出一种三元络合铁脱硫体系。在连续脱硫装置中考察脱硫液与硫化氢气体体积比、装置运行时间、填料高度等脱硫工艺条件对复配脱硫体系脱硫效率的影响,在再生装置中考察空气流量、再生时间、再生温度等再生工艺条件对复配脱硫体系再生率的影响。结果表明：在脱硫液与硫化氢气体体积比为0.134、填料高度为0.4 m、脱硫温度为40 ℃、初始pH为 8.0的条件下,原料气中的H2S质量浓度可由227.679 g/m3降到0.011 g/m3,脱除率达99.99%;在空气流量为125 L/h、再生时间为30 min、温度为30 ℃、初始pH为8.0的条件下,脱硫剂的再生率达93.24%。     

化学肥料工业

TQ113.24200505309ISS络合铁多酚类脱硫催化剂pH值的确定〔刊〕/华南平(苏州大学)∥化肥设计.-2004,42(4).-19～22复合络合铁多酚类脱硫催化剂是以2种或2种以上铁的络合物和混合多酚类物质以及其它组剂组成的湿式氧化脱硫催化剂。文章研究了其酸碱度对硫化氢气液相平衡、氧化还原反应电位、硫化氢吸收、净化度、设备腐蚀等方面的相互影响,确定了使用复合络合铁多酚类脱硫催化剂溶液的pH值大于8时,90%以上的硫化氢从气相转入液相,并与溶液中的碱生成HS,满足了工业上对气体净化的要求。从脱硫本身来说,溶液的pH值应可能地提高,但过高的pH…     

羟自由基清除剂抑制络合铁降解

络合铁脱硫工艺中广泛使用的硫代硫酸盐不能完全抑制络合剂的降解,但大量补充的铁络合剂提高了运行成本。依据络合亚铁再生过程中产生的羟自由基氧化降解了铁络合剂,清除羟自由基抑制络合铁降解的原理,采用Fe^(2+)-EDTA/H_(2)O_(2)的碱性Fenton体系模拟脱硫过程中羟自由基的产生,加入一系列羟自由基清除剂至该体系中,测试Fe-EDTA的降解率。结果表明:简易的Fenton体系可代替实际的络合铁脱硫过程快速筛选清除剂,质量分数为0.050%的苯甲酸钠或0.617%的丙三醇可抑制络合铁的降解,降低络合铁脱硫成本;苯甲酸钠和丙三醇具有较强清除能力的原因在于清除剂及其中间氧化产物均先于铁络合剂被羟自由基氧化。     

煤层气脱硫新方法研究

利用煤层气之前必须预先脱除其中的剧毒腐蚀性气体——硫化氢,但传统干法、湿法脱硫存在能耗大、脱硫剂难再生等缺点。为此,研究了将传统干式吸附与湿式吸收相结合的新脱硫方法,制备了新脱硫剂,并考察了其脱硫效果和再生性能。结果表明,涂渍一定浓度吸收剂的新脱硫剂较之吸附剂载体,比表面积和孔容都减小,微孔消失,但脱硫性能却大大提高,可实现对硫化氢的完全脱除,并且吸收剂浓度越高,穿透时间越长;新脱硫剂再生性能良好,常温下甲烷气体吹扫即可在短时间内把硫化氢浓度吹至很低。该脱硫新方法脱硫性能好、再生容易,可进一步应用于工业过程,实现煤层气的常温、低压、低能耗脱硫操作。     

络合铁法脱H_2S技术研究进展

分析了络合铁法脱除H2S机理和pH、羟基化程度、溶解氧浓度等因素对脱硫过程的影响;总结了络合铁脱硫液中可溶性铁盐、配体、自由基清除剂、硫颗粒改性剂、缓蚀剂等配方成分的作用;介绍了目前国内外主要的络合铁脱硫工艺LO-CAT工艺、SulFerox工艺、Sulfint工艺、DDS工艺、改良络合铁法脱硫工艺,并作了简要评价;指出络合铁法脱H2S技术存在的主要难题是配体降解、副盐累积、Fe2+再生缓慢、硫堵。开发高硫容脱硫剂配方、高传质效率脱硫设备、优化流程及装置配置是络合铁法脱H2S技术未来发展的方向。     

错流旋转填料床中空气法再生络合铁脱硫液

采用错流旋转填料床空气法对络合铁脱硫液进行了再生实验研究。考察了气/液流量比、超重力因子、液体流量、苯酚类催化剂浓度对络合铁脱硫液再生率的影响。结果表明,在气、液接触极短时间内,双错流旋转填料床串联再生体系的再生率可达89%以上,显著提升了络合铁脱硫液的再生效率。     

铁基脱硫剂中络合铁浓度的测定方法研究

磺基水杨酸与Fe3+在pH值为8～11时生成黄色络合物。研究用分光光度法测定络合铁法脱硫溶液中的络合铁浓度。采用紫外分光光度计,以试剂空白作参比,在423nm处测定了体系吸光度。考察了铁盐种类、不同波长、显色剂加入量、显色稳定时间等对测定结果的影响。结果表明,该方法具有比较理想的稳定性、重复性,能更好的满足脱硫液中络合铁浓度的测定。     

络合铁法脱硫工艺研究进展

综述了国内外络合铁法脱硫工艺的现状和发展趋势，重点介绍了脱硫液的氧化再生、硫磺颗粒的改性、络合剂的降解、抑制副产物生成等方面的研究进展，并简评了络合铁法脱硫工艺的特点及应用。     

Catalytic oxidative desulfurization of fuels in acidic deep eutectic solvents with [(C6H13)3P(C14H29)]3PMo12O40 as a catalyst

Deep eutectic solvents (DESs) are a new class of green solvents analogous to ionic liquids due to their biodegradable capacity and low cost. However, the direct extractive desulfurization of diesel oil by DESs cannot meet the government’s standard. In this work, amphiphilic polyoxometalates were synthesized and characterized by FT-IR and mass spectrometry. The oxidative desulfurization results showed that benzothiophene (BT) could be completely removed by employing a [(C₆H₁₃)₃P(C₁₄H₂₉)]₃PMo₁₂O₄₀, DES (ChCl/2Ac) and H₂O₂ system. It was also found that the organic cation of catalysts played a positive role in oxidative desulfurization. The reaction conditions, such as reaction temperature and time, the amount of catalyst and DES and H₂O₂/S (O/S) molar ratio, were optimized. Different sulfides were tested to determine the desulfurization selectivity of the optimal reaction system, and it was found that 97.2% of dibenzothiophene (DBT) could be removed followed by 80.7% of 4-MDBT and 76.0% of 4,6-DMDBT. After reaction, the IR spectra showed that the catalyst [(C₆H₁₃)₃P(C₁₄H₂₉)]₃PMo₁₂O₄₀ was stable during the reaction process and the oxidative product was dibenzothiophene sulfone (DBTO₂). Furthermore, the catalyst can be regenerated and recycled for four runs with little loss of activity.     

复配型铁基离子液体氧化脱除H2S动力学研究

在自建的小型实验室脱硫装置,实验筛选出了最优的弱碱性物理吸附溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP),然后与铁基离子液体(Fe-IL)组成脱硫复配系统。在静态高压反应釜内,研究了Fe-IL复配体系对H2S脱除性能,建立相应H2S氧化反应动力学模型。结果表明:Fe-IL/NMP复配体系脱硫后溶液增重是纯Fe-IL的4.3倍;复配体系对H2S的吸收为快速拟一级反应,脱硫过程主要受液膜控制,提高温度及NMP的复配比,可强化对H2S的吸收;通过温度、压力、溶液复配比对吸收速率的影响实验,确定了脱硫反应指前因子A为21.26,活化能Ea为12.19kJ/mol;利用化学动力学模型,最终建立了相关化学吸收速率方程。     

Optimization of High-Gravity Chelated Iron Process for Removing H_2S Based on Response Surface Methodology

By using a mixture of N2 and H2S as the simulated APG(associated petroleum gas), the desulfurization experiment was performed in a cross-flow rotating packed bed(RPB) based on the chelated iron oxidation-reduction method. In order to determine the operating conditions of the system, the effects of the concentration of Fe3+ ions(ranging from 0.1 to 0.2 mol/L), the liquid-gas volume ratio(ranging from 15 to 25 L/m3) and the high gravity factor(ranging from 36 to 126) on the removal of H2 S were studied by means of the Box-Behnken design(BBD) under response surface methodology(RSM). The overall results have demonstrated that the BBD with an experimental design can be used effectively in the optimization of the desulfurization process. The optimal conditions based on both individualized and combined responses(at a Fe3+ ion concentration of 0.16 mol/L, a liquid-gas volume ratio of 20.67 L/m3 and a high gravity factor of 87) were found. Under this optimum condition, the desulfurization efficiency could reach 98.81% when the H2 S concentration was 7 g/m3 in APG. In this work, the sulfur product was analyzed by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and the energy dispersive X-ray spectrometer(EDX). The results of analysis show that the sulfur is made of the high-purity orthorhombic crystals, which are advantageous to environmental conservation.     

国产MCS络合铁脱硫工艺在川西海相含硫气田的应用研究

川西海相气藏目前处于勘探开发评价阶段,所开采的天然气中H2S摩尔分数为0.7%~5%,需进行单井脱硫试采并开展气藏评价。针对该气藏第一口试采井CK1井MCS国产络合铁脱硫工艺进行了跟踪分析,对现场的环保及硫堵问题进行了脱硫工艺的调整和优化,提出工艺推广建议,计算了装置的运行能耗及运行成本。目前,该井MCS络合铁脱硫装置年操作时间超过8 000h,日生产硫膏4t,累计生产天然气8 500×104 m3,与工艺优化前相比,天然气年产量提高约625×104 m3,保证了该井的顺利试采和川西海相气藏的有效评价,可为同类含硫气井试采提供参考。     

络合铁法脱除硫化氢技术的发展

络合铁法由于脱硫精度高、反应速度快且环境友好得到广泛应用。介绍了络合铁法脱硫机理、及金属中心离子与氨基羧酸类配体的配合机理。总结了络合铁法脱硫工艺研究及应用现状,分析了目前开发络合铁法脱硫技术还需解决的主要技术难题和该技术的应用前景。