改性半焦脫除模擬合成氣中H-,2-S及其再生的研究.pdf

1、H2S是一種有毒有害氣體，它是合成氨、甲醇以及甲烷化煤氣等產(chǎn)品所用的高效貴金屬催化劑中毒失活的主要原因；此外，天然氣中的H2S也易燃燒轉(zhuǎn)化為SO2，形成酸雨，污染環(huán)境，腐蝕金屬等。 本論文選用內(nèi)蒙古扎賚諾爾半焦為前驅(qū)體，利用高壓水熱活化、HNO3氧化和高溫煅燒三種改性方式以及它們之間的組合制備出一系列脫硫劑，并選出效果最好一組進行負載CuO的研究。 對原料半焦和改性半焦進行了各種物性參數(shù)的測定，結(jié)果如下：原料半焦含有

2、較高的揮發(fā)分、較低的固定炭、較少的表面酸堿官能團含量、較低的比表面積和孔容；高壓水熱活化后，揮發(fā)分降低、表面凈堿量增加；HNO3活化后，灰分降低、揮發(fā)分大幅升高、表面呈酸性；高溫煅燒后，揮發(fā)分大大降低、堿性基團增加量大于酸性：組合改性后脫硫效果顯著地改進，最好的一組凈減量提高了近7倍、比表面積和孔容分別達到468.42m2·g－1和0.2467m3·g－1。 在模擬合成氣氣氛下，利用固定床反應(yīng)器，對影響各脫硫劑的因素、工藝操作

3、條件進行了活性評價，結(jié)果如下：原料半焦脫除模擬合成氣中H2S的性能很差；改性可提高其脫硫性能，高壓水熱活化處理后，用45％HNO3活化1.5h，水洗干燥后于700℃下，在約1％O2、45％H2O、N2氛圍中煅燒1.5h，制備的改性半焦脫硫效果最好，溫度約70℃、H2O蒸汽含量約4％(體積分數(shù))、O2含量約1.8％(體積分數(shù))、空速約1100h－1一次硫容達5.14％；浸漬銅氨絡(luò)合液后的改性半焦，其脫硫性能明顯提高，相同實驗條件下，僅負載

4、1.5％CuO一次硫容便達到9.31％；最佳工藝條件：溫度約70℃，H2O蒸汽含量為2％，O2含量約1.3％，空速影響較大，800h·－1時，最好的一次硫容可以達到15.5％。 不同脫硫劑性能與其物性參數(shù)的關(guān)系，結(jié)果如下：凈堿量的提高有利于脫硫劑脫硫性能的提高，但兩者之間不存在正比關(guān)系；孔容、比表面積的增加有利于改性半焦脫硫活性的增加，平均孔徑在20－23A左右，孔徑增加，硫容提高；SEM分析表明－－改性工藝、負載工藝合理可行

5、，預(yù)測的脫硫機理正確。 采用(NH4)2S浸漬再生法和氮氣熱再生法對脫除H2S后的失活半焦再生。(NH4)2S浸漬法結(jié)合H2O蒸汽熱再生法效果最好，硫磺回收率和硫容再生率均達到90％以上，且累積硫容高，最佳工藝條件：(NH4)2S濃度為2.5mol/L，溶浸溫度為30℃，溶浸時間60min，H2O蒸汽溫度450℃，熱處理時間2h；氮氣熱再生法中，硫容再生率低，受溫度、時間、次數(shù)影響較大，最好的一組一次硫容再生率僅為79.7％，