摘 要:
針對(duì)濕法脫硫領(lǐng)域存在的問(wèn)題及國(guó)家環(huán)保政策要求,研發(fā)的DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑從源頭上抑制副反應(yīng)的生成,解決脫硫廢液的排放問(wèn)題,并且能夠在各種復(fù)雜的氣質(zhì)條件下降低綜合運(yùn)行成本、提高脫硫效率。該催化劑解決了目前酞菁鈷類催化劑無(wú)法解決的問(wèn)題,成為濕法脫硫領(lǐng)域的又一次重大技術(shù)進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:硫容高、抑鹽、多金屬催化中心復(fù)合型、環(huán)保政策。
一、DSH催化劑應(yīng)用前景展望
1.1 DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑是長(zhǎng)春東獅公司近幾年研發(fā)推出的一種新型的脫硫催化劑,其突出特點(diǎn)是:硫容高、抑鹽,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于焦?fàn)t煤氣、半水煤氣、變換氣、窯爐煤氣、蘭炭氣、煤制燃?xì)獾雀鞣N復(fù)雜氣質(zhì)條件,并達(dá)到良好的使用效果,為企業(yè)解決了副鹽增長(zhǎng)快、脫硫效率低、再生槽無(wú)泡沫等突出問(wèn)題。
隨國(guó)家環(huán)保政策越來(lái)越嚴(yán)格,各企業(yè)的環(huán)保壓力也越來(lái)越大,各企業(yè)為應(yīng)對(duì)國(guó)家的環(huán)保政策,主動(dòng)想辦法,在解決脫硫廢液方面出現(xiàn)了脫硫廢液提鹽、硫泡沫制酸等技術(shù)措施,但隨市場(chǎng)形勢(shì)的變化,脫硫廢液提鹽技術(shù)已經(jīng)不能滿足環(huán)保和市場(chǎng)的需要,特別是粗鹽提取工藝所產(chǎn)生的混鹽已成為固體廢棄物,還是沒(méi)有從根本上解決環(huán)保問(wèn)題;對(duì)于精鹽提取工藝,雖然解決了固體廢棄物問(wèn)題,但該提鹽裝置投資大、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高,大多數(shù)企業(yè)難以接受。
以焦炭產(chǎn)能100萬(wàn)噸/年的焦化企業(yè)為例,需要建設(shè)脫硫廢液處理能力為30噸/天含硫代轉(zhuǎn)化的精鹽提取裝置一套,該裝置投資約1000萬(wàn)元左右。每噸脫硫廢液的處理成本為500元左右,由此可見(jiàn),若對(duì)于一個(gè)焦炭產(chǎn)能100萬(wàn)噸/年的焦化企業(yè),為了達(dá)到工藝和環(huán)保要求,每天需要處理脫硫廢液的費(fèi)用約1.5萬(wàn)元左右,每年脫硫廢液處理總費(fèi)用約500萬(wàn)元以上。
硫泡沫制酸技術(shù)也是近幾年為適應(yīng)國(guó)家環(huán)保政策要求出現(xiàn)的解決脫硫廢液?jiǎn)栴}的技術(shù)措施,該措施也受到裝置投資大、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高等因素影響,也難以被企業(yè)所接受。另外該技術(shù)所生產(chǎn)的硫酸品質(zhì)差,達(dá)不到合格品指標(biāo)要求,所以也不能作為產(chǎn)品出售,只能在企業(yè)內(nèi)部的硫銨工段使用,這樣有的企業(yè)就會(huì)出現(xiàn)硫酸過(guò)剩問(wèn)題,這些過(guò)剩的硫酸嚴(yán)格來(lái)說(shuō)就是危廢。
針對(duì)以上情況,企業(yè)迫切需要一種技術(shù)來(lái)解決脫硫廢液?jiǎn)栴},DSH高硫容抑鹽脫硫催化劑就是在這種條件和背景下由長(zhǎng)春東獅公司研發(fā)并推向了市場(chǎng)。
1.2 DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑最顯著的特點(diǎn)是硫容高、抑鹽。
因?yàn)槠淞蛉莞?,所以在相同工況下脫硫效率明顯提高。在使用的二十幾個(gè)案例中,脫硫效率均有不同程度的提高,平均提高了3-5個(gè)百分點(diǎn),zui高的提高了25%左右;因?yàn)槠淞蛉莞?,達(dá)到同樣的脫硫效率可以減少5-10%的溶液循環(huán)量,達(dá)到節(jié)約電耗、降低運(yùn)行費(fèi)用的目的。
1.3 DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑屬于多金屬催化中心的復(fù)合型催化劑,與市場(chǎng)上絡(luò)合鐵類催化劑有本質(zhì)區(qū)別,其抑鹽原理也不相同。DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑能夠從源頭上降低副鹽的生成速率,利用其氧化特性,能夠很快將溶液中的HS-轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫,降低脫硫液中的HS-含量,并迅速將不穩(wěn)定態(tài)的S2、S4、S6氧化成穩(wěn)定態(tài)的S8,減少副鹽生成的機(jī)會(huì),達(dá)到降低副鹽增長(zhǎng)速率的目的。
另外DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑還能抑制硫代硫酸鹽向硫酸鹽的轉(zhuǎn)化,實(shí)際能夠控制兩鹽的生成,而市場(chǎng)上的絡(luò)合鐵類催化劑不能抑制硫代硫酸鹽向硫酸鹽的轉(zhuǎn)化,所以根本沒(méi)有達(dá)到抑制副鹽生成的目的。
市場(chǎng)上一些絡(luò)合鐵類催化劑在使用過(guò)程中故意不分析硫酸鹽含量,僅僅從分析的硫代硫酸鹽含量來(lái)看能夠達(dá)到抑制副鹽的目的,但若分析硫酸鹽就會(huì)發(fā)現(xiàn)硫酸鹽是增長(zhǎng)的。DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑是三種副鹽全分析,且在使用的二十幾個(gè)案例中,硫代硫酸鹽和硫酸鹽都沒(méi)有出現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì),若硫回收設(shè)備配置合理,還會(huì)出現(xiàn)副鹽總量下降趨勢(shì)。
1.4 由于抑鹽效果顯著,脫硫副反應(yīng)減少,所以堿耗也會(huì)大幅度減少,與酞菁鈷類催化劑相比較,大約可以減少20-50%的純堿消耗。
1.5 DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑適用范圍廣:無(wú)論是焦?fàn)t煤氣、窯爐煤氣、PSA解析氣、半水煤氣、變換氣,還是煤制燃?xì)狻⑻烊粴?、石油伴生氣、蘭炭氣,都能得到很好的應(yīng)用效果。
1.6 DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑抗干擾能力強(qiáng):在煤氣中的煤灰焦油含量高、脫硫液溫度達(dá)到50℃的情況下也能穩(wěn)定脫硫工藝,保證副鹽不增長(zhǎng)。
二、DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑應(yīng)用注意事項(xiàng)
任he一種產(chǎn)品因其特點(diǎn)和性能不同,所以使用方法和添加數(shù)量也有所區(qū)別,DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑與酞菁鈷類催化劑有本質(zhì)的區(qū)別,因此在使用過(guò)程中應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
1、使用DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑初期硫磺產(chǎn)量會(huì)明顯增加,加強(qiáng)硫泡沫浮選,防止堵塔
由于DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑氧化HS-速度快、且氧化效率高,因此能大幅度降低溶液中的HS-含量,這些HS-就會(huì)被氧化成硫單質(zhì),所以DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑投加初期,硫磺產(chǎn)量會(huì)明顯增加,這時(shí)要加強(qiáng)硫泡沫的浮選和分離,讓生成的硫顆粒及時(shí)轉(zhuǎn)移出脫硫系統(tǒng),防止硫顆粒大量集聚造成堵塔。
因此在DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑投加前應(yīng)落實(shí)硫回收設(shè)備是否能夠滿足生產(chǎn)能力需要,特別是熔硫釜數(shù)量、泡沫槽容積、泡沫泵能力、蒸汽壓力等關(guān)鍵影響因素。
2、投加DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑前應(yīng)落實(shí)好脫硫塔填料的堵塞情況,防止加劇堵塞
脫硫塔的阻力大小能夠反映出填料的堵塞情況,但要真正反映填料的堵塞情況應(yīng)該看阻力的增加情況,即:現(xiàn)在的阻力與初始阻力相比較增加了多少,特別是對(duì)于空速相對(duì)較低的脫硫塔,即便是阻力增加不大,也要引起足夠的重視。
另外要落實(shí)好阻力增加的位置,根據(jù)阻力位置的不同可以判斷出阻力增加的原因,可以制定相應(yīng)的預(yù)防措施或解決方案,防止加劇填料的堵塞。
3、投加DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑前要落實(shí)好脫硫系統(tǒng)溶液的保有量
系統(tǒng)脫硫液量是影響投資和使用效果最關(guān)鍵的數(shù)據(jù),如果測(cè)算量較實(shí)際量少,投資估算雖然較低,但按方案確定的首次投加量和濃度達(dá)不到要求,會(huì)影響使用效果,因此系統(tǒng)脫硫液總量應(yīng)估算準(zhǔn)確,以達(dá)到該催化劑的zui佳使用效果。
4、在使用過(guò)程中要控制好再生空氣量
與傳統(tǒng)的酞菁鈷類催化劑相比較,再生空氣量對(duì)DSH催化劑的再生相對(duì)影響更大一些,所以在使用DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑時(shí)盡量保持相對(duì)穩(wěn)定的再生空氣量,對(duì)于噴射再生工藝要確保再生壓力、噴射器使用狀況良好,出現(xiàn)反液、尾管堵塞情況要及時(shí)處理;對(duì)于高塔強(qiáng)制鼓風(fēng)再生工藝要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,選擇zui佳的吹風(fēng)強(qiáng)度,并保持相對(duì)穩(wěn)定的再生空氣量,以便達(dá)到更好的使用效果。
5、使用過(guò)程中,需要每天補(bǔ)充一定數(shù)量的催化劑
催化劑在脫硫液中理論上是不消耗的,但由于在生產(chǎn)過(guò)程中催化劑會(huì)隨著硫泡沫帶出或溶液損失造成的流失是難以避免的,所以應(yīng)定期向脫硫液中補(bǔ)充適量的高硫容專用脫硫催化劑,以維持脫硫液中正常的催化劑濃度。
該催化劑不需要活化,用脫硫液溶解攪拌均勻后補(bǔ)入脫硫系統(tǒng)即可。若脫硫負(fù)荷超過(guò)設(shè)計(jì)能力太多時(shí),要適當(dāng)提高吸收劑及催化劑的濃度,以達(dá)到更好的抑鹽效果。
6、儲(chǔ)存環(huán)境
DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑應(yīng)避光、防潮儲(chǔ)存,儲(chǔ)存環(huán)境溫度不宜過(guò)高,正常環(huán)境儲(chǔ)存質(zhì)保期為3年。
總結(jié):
DSH型高硫容抑鹽脫硫催化劑是能夠適應(yīng)目前濕法脫硫工藝和國(guó)家環(huán)保要求的環(huán)保型gao效脫硫催化劑。隨技術(shù)管理水平的提高和現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)的豐富,在該催化劑在使用過(guò)程逐漸發(fā)揮出硫容高、抑鹽、抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行綜合成本低的優(yōu)勢(shì),解決許多酞菁鈷類脫硫催化劑無(wú)法解決的問(wèn)題,可以說(shuō)這又是一次濕法脫硫領(lǐng)域的重大技術(shù)進(jìn)步,因此未來(lái)這種環(huán)保型高硫容抑鹽脫硫催化劑必定會(huì)成為濕法脫硫領(lǐng)域的主導(dǎo)產(chǎn)品來(lái)為廣大企業(yè)、行業(yè)解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。