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氧化态栲胶脱硫剂在甲醇生产技术中对原水工艺带来的净化度是多少

2013-11-21 08:52 来源:未知

     目前,全国用煤量每年都在增加,且优质无烟煤产量低、价格高。栲胶脱硫由于成本较低,已成为目前使用多的脱硫技术,栲胶脱硫剂的栲胶法脱硫就属于湿式氧化法。

     栲胶是由许多结构相似的酚类衍生物组成的复杂混合物,商品栲胶中主要含有丹宁及水不溶物等,由于栲胶含有较多、较活泼的羟基,所以在脱硫过程中起着载氧的作用。栲胶的分子式为C14H10O9,即:(HO)3C6H2CO2C6H2(OH)2CO2H,是两个没食子酸缩合的产物。栲胶中的丹宁物质经过碱性降解生成聚酚类物质,利用分子中的酚羟基进行氧化还原。丹宁分子中所含有的羟基对于金属离子具有一定的络合作用,在脱硫过程中既是催化剂又是络合剂,可以有效防止钒沉淀损失。

甲醇生产技术中栲胶脱硫法的性能:
    1、脱除硫化氢效率较高,硫化氢脱除率I>98%,特别适用于高硫、高碳气体的净化;
    2、脱除有机硫有良好的效果,对有机硫(COS、CS,和RSH)的脱除率约60-90%,HCN的脱除率在95%以上:
    3、不堵塔,且具有良好的清洗塔的能力,正常运行时可清洗粘附在管道和填料上的硫;
    4、活性较好,再生能力强,生成的单质硫颗粒大,易浮选,易熔硫,且熔硫耗蒸汽量低,硫的回收率高;
    5、选择性好,副反应生成率较低,纯碱消耗低,脱硫费用低;
    6、溶液组成简单,管理与操作方便;
    7、脱硫剂用量少,消耗低,运行经济等;
    8、使用时在不改变原工艺流程、不增加设备,即可取代原有脱硫剂,且使用后效果较明显。

栲胶脱硫剂的工艺过程:
第一、吸收
    用脱硫液吸收气体囊的H2S,因气液流向的不同有并流和逆流之分。目前栲胶脱硫大多数采用填料塔气液逆流接触吸收。一般噢碱性栲胶脱硫溶液从塔上部进入,而含硫气体从塔的下部进入,通过塔内填料气液逆流接触,达到传质过程,使H2S由气相转移到液相,电离生成      H+和HS-。

第二、再生
    传统意义上的再生是指H2S转化为S的过程,判断再生过程好坏的指标是液相H2S含量,其实析硫只是溶液再生的一个部分,而析硫反应是跟随吸收之后立即开始的。有人做过测定,湿式氧化法脱硫,塔中析硫量占过程总析硫量的75%左右,在氧化再生槽中进行的主要是载氧催化剂的再生和浮选过程。再生效果的好坏,主要以高价金属与低价金属的比值或以溶液的电位值的高低来判定。

    再生流程也有并流和逆流之分,早期的再生装置是高径比很大的塔,脱硫后的富液与压缩空气从塔底进入并流向上完成载氧催化剂的再生和硫的浮选。近期多采用自吸空气喷射器再生,富液由喷射器上口进入,由于液体流速很高,一般为25m/s左右,再生空气由空气吸入口进入,在喷射器喉管处气液充分混合,实现富液的再生过程。由于喷射器的引入,加快了溶液的再生过程,减少了溶液在再生槽的停留时间,气液仍为并流接触。逆流再生是富液自上而下流动,空气处上而下流动。目前多采用自吸空气喷射器再生,可节约动力消耗。

第三、 硫回收
    再生槽上部溢流分离出来的硫泡沫,首先进入硫泡沫贮槽,然后用泵送或压缩空气压送到高位硫泡沫槽,经加热使硫颗粒增大,并与清液分离,清液溢流入溶液储槽,而硫泡沫在经机械(真空过滤机、离心机、压缩机)分离生成的硫膏,用熔硫釜制成熔融硫磺,自然冷却成型即为商品硫。不用机械分离,将硫泡沫槽出来的硫泡沫直接送到熔硫釜也能取得满意的效果。但两者运行费用相差不多,后者减少了动力消耗却多耗了蒸汽。以上过程熔硫釜是间歇操作的,也可将硫泡沫直接送入熔硫釜连续熔硫,流程简单、操作方便,但熔硫釜的内部结构与常规不同,工艺条件也略有差别。

第四、釜液回收
    从熔充釜分离出来的溶液,温度高,副反应生成物多,但含有一定量的有效成分,为降低化工原材料的消耗有回收的必要,但回收时一定要加强管理,严格把关,否则得不偿失。本人认为栲胶溶液在熔硫釜内经过高温后发生了很复杂的化学反应,例如聚合反应,当初熟化好的栲胶溶液,聚合成大分子化合物,在大量补入系统时,易起泡。如大量补入系统会造成大量泡沫夹带溢出,造成溶液损失,所以溶液在补入系统前为达到满意效果须经过重新熟化、澄清后补入系统。

    栲胶脱硫虽有它的优点,但尚有不足。(1)存在管道淤积硫问题;(2)没有脱除有机硫的功能;(3)溶液本身的胶体性能和发泡性对脱硫操作和硫回收不利;(4)在脱高硫气体时脱硫效率更低,尤其是由含有高挥发份原燃料制得的高硫气体;(5)栲胶脱硫剂对设备有腐蚀,当溶液中Na2SO4含量高于40g/L时,设备腐蚀就发生,高于80g/L时,腐蚀则相当严重。
 

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