低温Claus尾气加氢催化剂浅析

介绍了4种低温Claus尾气加氢催化剂的性能指标和研究进展。与普通催化剂相比,使用该低温催化剂可使加氢反应器的入口温度在224～240℃运行,取消在线燃烧炉和废热锅炉,Claus尾气流量可减少10%～15%,装置总投资可降低约18%,总操作费用可减少20%左右。并且装置工艺流程得到优化,操作性和稳定性提高。目前,该低温催化剂已在国内多套硫磺回收装置中得到推广应用。     

低温催化剂CT6-13在硫磺回收尾气加氢反应器中的应用

本文介绍了低温催化剂CT6-13在硫磺回收装置尾气加氢反应器中的使用情况。实际生产数据表明,CT6-13具有较好的低温加氢水解活性,反应器的入口温度为230℃时,CT6-13催化剂可将克劳斯尾气中的S、SO2完全加氢为H2S,同时可将尾气中的有机硫COS、CS2完全水解为H2S。与常规的高温尾气加氢催化剂要求的反应器入口温度280℃相比,CT6-13的操作温度大幅降低,节能降耗效果显著,且操作弹性强。     

LS-951Q尾气加氢催化剂在镇海炼化的工业应用

介绍了国产LS-951Q尾气加氢催化剂在镇海炼化100 kt/a硫磺回收装置的工业应用情况。重点介绍了该催化剂在硫磺回收装置中预硫化、低温操作和高负荷标定等情况,并对其主要物化特性、标定数据等与国外某型号尾气加氢催化剂进行了对比。数据表明国产LS-951Q尾气加氢催化剂的尾气加氢、低温操作,以及抗干扰等特性良好,运行工况较好。     

S Zorb再生烟气处理专用催化剂LSH-03的开发及应用

介绍了中国石化齐鲁分公司研究院研发的S Zorb再生烟气处理的LSH-03催化剂的工业应用情况。该催化剂适用于S Zorb再生烟气与Claus尾气混合直接引入尾气处理单元加氢反应器的工艺,低温具有良好的加氢和水解活性。实践表明:使用该催化剂的硫磺回收装置操作稳定、能耗低,净化尾气中SO2质量浓度远低于国家环保标准960 mg/m3。     

LQSR节能型硫磺回收尾气处理技术开发与应用

在成功开发LSH-02低温型尾气加氢催化剂的基础上,通过简化加氢反应器入口尾气的加热方式,使用装置自产的中压蒸汽对克劳斯尾气进行再热,从而开发出LQSR节能型硫磺回收尾气处理工艺包。该技术在2×70 kt/a硫磺回收装置上进行了工业化应用,结果表明装置各项参数运行正常,总硫回收率均在99.94%以上,排放尾气ρ(SO_2)100 mg/m~3,满足设计指标。     

国产硫磺回收催化剂在普光净化厂的工业应用

介绍了国产硫磺回收催化剂在普光净化厂200 kt/a硫磺回收装置上的工业应用试验情况。运行1年后装置标定结果表明:装置负荷在80%、100%和110%条件下,装置各项参数运行正常,单程硫回收率在97%以上,有机硫水解率在98%以上,总硫回收率在99.96%以上。在不同负荷下硫磺回收装置排放尾气ρ(SO₂)<400 mg/m³。工业应用试验表明:国产硫磺回收催化剂级配使用具有较高的克劳斯转化活性和有机硫水解活性,适合工业化推广应用。     

低温尾气加氢催化剂C-234在硫磺回收生产中的应用

介绍了某炼厂20万t·a~(-1)硫磺回收装置尾气加氢系统中,低温尾气加氢催化剂C-234的使用情况。自2014年9月开工投料至今,运行实践证明C-234具有良好的COS水解率和SO2转化率,与常规尾气加氢催化剂相比,操作温度可大幅降低,节能降耗效果显著。     

LSH-02低温硫磺尾气加氢催化剂的工业应用

介绍了LSH-02低温硫磺尾气加氢催化剂在齐鲁胜利炼油厂80kt/a硫磺装置上的工业应用情况,在加氢反应器入口温度220℃的条件下,加氢效果良好,与常规尾气加氢催化剂相比操作温度可降低60℃以上,节能降耗效果显著。     

中石化齐鲁研究院开发出硫磺回收尾气新催化剂

中国石化齐鲁研究院近日与胜利炼油厂合作开发出两种新型克劳斯尾气加氢催化剂，其综合性能达到国际先进水平。克劳斯尾气加氢催化剂用于炼油企业硫磺回收的尾气处理装置，主要是为了降低硫磺尾气烟囱总硫排放量。齐鲁研究院开发出了该型号条形和球形两种催化剂，其中条形催化剂具有制备工艺合理、环境友好、活性组分分散均匀和催化剂制造成本较低的特点。球形催化剂克服了常规球型催化剂孔容、比表面积小，堆比大的缺点。两种外型的催化剂可满足用户不同的需求。     

炼厂硫磺回收装置尾气处理技术分析

叙述了硫磺回收尾气处理技术发展的概况,对不同尾气处理技术进行分析,并提出尾气低温加氢催化还原吸收工艺是目前炼厂硫磺回收装置的首选工艺。     

钙基脱硫剂用于冶炼烟气脱硫的模拟与实验

提出了一种应用钙基脱硫剂脱除冶炼烟道气中高浓度SO₂并回收硫单质的方法。通过热力学模拟多种硫化物与SO₂之间的反应,筛选得出硫化钙（CaS）适合作为化学链脱硫技术的脱硫剂,它在400～650℃范围内可将SO₂还原为单质硫,生成的固相产物为CaSO₄而非CaO。通过固定床反应器内的脱硫实验,发现温度对脱硫率和硫单质回收率影响较大。在400～650℃范围内温度越高,脱硫率和硫单质回收率越大;当温度高于600℃时,脱硫率和硫单质回收率基本相等。提高空速,则会降低脱硫率和硫单质回收率,但两者的差值随空速增大逐渐减小。当烟气中SO₂浓度小于1%时,脱硫率维持在99.8%基本不变;SO₂浓度升至3.45%后,平均脱硫率急剧下降至92.1%;SO₂浓度越高,平均脱硫率越低。硫单质回收率随SO₂浓度增大存在一最佳范围。在脱硫反应后期,粒径较大的脱硫剂颗粒脱硫性能较低。SEM照片表明了脱硫剂颗粒随反应温度的升高团聚现象更为明显,XRD表征证明了反应中SO₂气体被还原为升华硫颗粒。     

双反应器选择性氧化硫回收工艺改进与优化

陕西某天然气净化厂采用干法双反应器选择性氧化硫回收工艺,该硫磺回收装置自2016年1月投产以来,存在等温反应器床层热点温度>300℃、硫磺夹带严重等问题,造成焚烧后φ（SO₂）偏高。通过对运行数据分析,结合实验室评价和模拟计算,确定汽包管路的不对称性分布为热点温度高的主因,硫分离器内流速低于设计值为硫磺夹带的主因,并提出汽包管路均布、降低硫分离器内件流通面积及增加在线仪表蒸汽吹扫等改进措施,使得装置运行平稳,热点温度降低至300℃以下,硫磺收率增加,外排SO₂降低至4 000 mg/m³（标准状态,下同）以下。     

燃煤烟气低温NH3-SCR脱硝工艺中试

国内对于低温脱硝催化剂的研究主要集中在实验室的小试规模,对无钒低温NH₃-SCR蜂窝催化剂在燃煤烟气条件下的脱硝活性和中毒机理研究较少,无法完全反映出催化剂在真实烟气条件下的运行状况。本文采用自行设计的低温NH₃-SCR装置在石河子市某热电厂进行了中试研究,得到了该催化剂在实际烟气条件下的最佳工艺条件,并深入分析了实际烟气中复杂成分对低温脱硝催化剂的影响机理。研究结果表明：SO₂浓度低于35mg/m³、空速约为4200h^-1、烟气温度约为100℃、氨氮比约为1.2时催化剂的脱硝效率最佳;高浓度的SO₂会促进硫酸盐类的形成和催化剂活性组分的硫酸化,是催化剂活性降低的主要原因。环境友好型低温脱硝催化剂表现出优异的低温脱硝性能和抗硫性能;脱硝工艺改造方便;具有广阔的工业应用前景。     

一种典型钒钛系SCR催化剂SO3生成特性研究

选择性催化还原（SCR）技术由于脱硝效率高、选择性好而被广泛应用于烟气氮氧化物排放控制;然而,目前广泛采用的钒钛系SCR脱硝催化剂会使烟气中SO₂氧化成SO₃,烟气中过高的SO₃对电厂安全运行会造成严重影响,也会对环境造成污染。以典型V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂为研究对象,系统研究了SCR脱硝过程中烟气流量、温度、O₂浓度、SO₂浓度等对催化剂表面SO₃生成特性的影响,并进一步对SO₃生成的反应动力学特性进行了分析。研究表明：催化剂表面SO₃生成反应中SO₂的反应级数为0.59,当O₂浓度大于3%时,O₂的反应级数为0,该反应的表观活化能为70.39 kJ/mol;实验条件下,烟气中SO₂浓度增加会使SO₃生成的反应速率提高;O₂浓度对催化剂表面SO₃生成影响并不显著;烟气温度对催化剂表面SO₃生成具有显著影响,高温会促进SO₃的生成。     

硫酸氢铵在钒基选择性催化还原催化剂表面的生成、作用及防治

电厂燃煤锅炉低负荷运行导致脱硝装置烟气温度偏低,硫酸氢铵中毒影响低温脱硝催化剂的长期稳定运行。本文分析了硫酸氢铵的形成机理及其对选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）催化剂的影响,提出控制烟气中SO₃浓度是减缓甚至避免SCR催化剂中毒的关键。文章从工艺和催化剂设计角度详细总结和分析了脱硝装置前端和脱硝装置中SO₃的控制方法,并总结了硫酸氢铵中毒催化剂的再生方法及其优缺点。分析表明,通过喷入碱性吸收剂降低脱硝装置前端SO₃浓度的工艺和对催化剂组分及结构进行合理设计以减少脱硝装置中SO₃生成的方法具有很强的实用性,是未来研究发展的重要方向。低温条件下长期运行难免导致催化剂失活,而在线升温是恢复中毒催化剂活性的良好方法,在工程设计中应考虑相应工艺。     

Mn基脱硝催化剂抗水抗硫改性的模拟与实验研究

为考察ZSM-5分子筛作载体和Ce掺杂对催化剂低温脱硝活性及抗水抗硫性的影响,通过分子动力学模拟和实验研究的手段研究了载体类型、掺杂Ce对催化剂性能的影响。分子动力学模拟发现,ZSM-5分子筛作载体较γ-Al₂O₃明显抑制H₂O在其表面的吸附,在活性组分中添加Ce既抑制H₂O在其表面的吸附,又减轻SO₂对催化剂的毒化作用。实验研究发现,Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂性能更优,Ce的添加对提高催化剂的低温脱硝活性和抗水抗硫性能具有明显的积极作用,ZSM-5分子筛作为载体也对提高催化剂抗水性能起到重要作用。通过SEM、XRD、BET、TG-DTG等表征手段和BaCl₂鼓泡实验对Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂抗硫性提高的原因分析发现,添加Ce使催化剂储氧释氧能力提高,将烟气中的SO₂氧化为SO₃并被烟气携带,避免了SO₂与催化剂活性组分的反应,则催化剂表面的活性组分不被破坏,保证了催化剂的催化反应性能。     

柴油加氢尾气中氢气的水合物法回收工业侧线试验

常规氢气回收方法的产品氢气压力偏低,需多级增压后才可被高压加氢装置利用,具有较高的氢气增压成本。水合物法回收加氢尾气具有压降损失小、产品氢气压力高的优点,可降低高压加氢装置的氢气增压成本。为降低高压加氢装置的用氢成本,本文开发了高压尾气的水合物法氢气回收技术。针对高压柴油加氢尾气,在茂名炼油厂建立了一套柴油加氢尾气中氢气水合物法回收的工业侧线试验装置,考察了不同条件下连续搅拌釜法回收柴油加氢尾气中氢气的分离效果。试验结果表明,水合物法可高效脱除CH₄和大部分的H₂S。连续进气工况下,处理脱硫后尾气时可将氢气体积分数从83.76%提高至91.65%,处理含硫尾气时可将H₂S体积分数从0.73%降至0.07%。     

燃煤烟气中SO3与NH4HSO4生成特性及其控制方法研究进展

在燃煤烟气中选择性催化还原（SCR）技术由于脱硝效率高、选择性好被广泛应用,然而SCR催化剂的催化作用会使烟气中的SO₂氧化成SO₃,SO₃会与NH₃等反应生成硫酸氢铵（ABS）和硫酸铵（AS）,当烟气温度低于硫酸铵盐的凝结温度时,其会沉积在催化剂、空预器及其附属设备上,引发诸多严重的问题,对电厂的运行和环境造成了不利影响。本文综述了燃煤烟气中SO₃与硫酸氢铵的生成特性及其控制方法最新进展,分析了SO₃在锅炉和SCR系统中的形成机理、迁徙转化特性,阐述了控制SO₃与硫酸氢铵生成的方法,介绍了不同活性组分对催化剂表面SO₃和硫酸氢铵生成的影响。最后提出了开发新型催化剂是燃煤烟气中SO₃与硫酸氢铵生成控制的重点研究方向。