新型络合铁催化剂在煤气脱硫系统的应用

新型脱硫催化剂使用效果

1 、新型脱硫催化剂介绍

新型脱硫催化剂分为 A/B 两部分，其中 A 为棕红色液体，B 为淡黄色固体，初始加药量分别为脱硫液保有量的 1． 0% 和 1． 2% 。日常投加量 A 药剂每天 20 ～30 kg，B 药剂每天 125 ～ 150 kg，以保证络合铁浓度在 400 ～ 500 g/m3的范围。氨法脱硫时，p H

值要求控制在 8 ～9。、

1、脱硫效果及脱硫液质量变化

在投加新型脱硫催化剂前脱硫系统由于副盐含量达到 500 ～700 g/L，脱硫液质量很差，焦炉煤气脱硫效果不好，且基本没有硫磺产出，再生塔也无泡沫溢流，塔前 H2S 含量 5 000 ～ 5 500 mg / m3，塔后 H2S含量 3 500 ～ 4 000 mg/m3。投加新型脱硫催化剂后，H2S 降到 20 mg / m3以下，效果明显。投加新型脱硫催化剂前、后焦炉煤气脱硫情况见表 1 和表

2、从新型络合铁脱硫催化剂投加前后煤气脱硫效果对比情况看，脱硫液副盐含量对新型络合铁脱硫催化剂的性能影响较小，在同样的工艺条件下，其脱硫效果比 PDS 催化剂更好。另外，使用络合铁催化剂后，脱硫液中硫氰酸铵和硫酸铵的含量基本保持稳定，但硫代硫酸铵含量迅速降低，脱硫液的密度。

3 、硫磺产量情况

原煤气脱硫系统由于副盐浓度高，基本丧失了脱硫效果。新型脱硫催化剂于 11 月 16 日 9: 00 开始投加后，现场观察到 11: 30 再生塔开始出现正常硫泡沫，同时检测煤气中的 H2S 已下降到 200 mg / m3以下。

由于原煤气脱硫系统运行状况较差，几乎没有硫磺产出，投加新型络合铁催化剂后硫磺产量呈现从无到有的变化。需要说明的是我公司脱硫工艺为双塔串联脱硫工艺，投加新型催化剂期间，焦炉因限产只达到 50% 生产负荷，煤气量约 30 000 m3/ h，综合考虑之下，只使用 1 个塔投加新型络合铁催化剂进行脱硫，另外 1 个脱硫塔暂时停用。

4 、总体效果评价

使用新型络合铁催化剂后，脱硫液中的副盐浓度对脱硫运行影响较小，脱硫效果比较稳定，硫磺产量明显提高，至今未产生脱硫废液。生产实践证明，新型络合铁催化剂对温度的要求也较 PDS 催化剂更宽，在脱硫液温度保持 50 ℃左右时，仍有一定的脱硫效果。但由于高温时，NH3挥发量增加，脱硫液的 p H 值难以保证在 8 ～ 9 这个范围，脱硫效果受 pH 值影响较大，此时需加装脱硫液冷却器。

脱硫机理分析

1 、H2S 和 HCN 的脱除与氧化机理［1］

络合铁催化剂脱硫的基本原理如下。

( 1) 碱液( 如 NH3·H2O) 吸收 H2S 和 HCN 的反应。

H2S( g)  H2S( l) ( 1)H2S + NH3·H2O→NH4HS + H2O ( 2)HCN + NH3·H2O→NH4CN+ H2O ( 3)

( 2) 络合铁与 HS－反应生成硫磺。

2Fe3 +( 络合态) + HS－→2Fe2 +( 络合态) +S + H+( 4)

( 3) 在氧气或空气的作用下，Fe2 +氧化成 Fe3 +，脱硫液得到再生。4Fe2 +( 络合态)+O2+ 2H2O→ 4Fe3 +( 络合态) +4OH－3 硫磺产量情况原煤气脱硫系统由于副盐浓度高，基本丧失了脱硫效果。新型脱硫催化剂于 11 月 16 日 9: 00 开始投加后，现场观察到 11: 30 再生塔开始出现正常硫泡沫，同时检测煤气中的 H2S 已下降到 200 mg / m3以下。

由于原煤气脱硫系统运行状况较差，几乎没有硫磺产出，投加新型络合铁催化剂后硫磺产量呈现从无到有的变化。需要说明的是我公司脱硫工艺为双塔串联脱硫工艺，投加新型催化剂期间，焦炉因限产只达到 50% 生产负荷，煤气量约 30 000 m3/ h，综合考虑之下，只使用 1 个塔投加新型络合铁催化剂进行脱硫，另外 1 个脱硫塔暂时停用。

4 总体效果评价

使用新型络合铁催化剂后，脱硫液中的副盐浓度对脱硫运行影响较小，脱硫效果比较稳定，硫磺产量明显提高，至今未产生脱硫废液。生产实践证明，新型络合铁催化剂对温度的要求也较 PDS 催化剂更宽，在脱硫液温度保持 50 ℃左右时，仍有一定的脱硫效果。但由于高温时，NH3挥发量增加，脱硫液的 p H 值难以保证在 8 ～ 9 这个范围，脱硫效果受 pH 值影响较大，此时需加装脱硫液冷却器。

2 脱硫机理分析

2． 1 H2S 和 HCN 的脱除与氧化机理［1］

络合铁催化剂脱硫的基本原理如下。( 1) 碱液( 如 NH3·H2O) 吸收 H2S 和 HCN 的反应。

H2S( g)  H2S( l) ( 1)H2S + NH3·H2O→NH4HS + H2O ( 2)HCN + NH3·H2O→NH4CN+ H2O ( 3)

( 2) 络合铁与 HS－反应生成硫磺。

2Fe3+( 络合态) + HS－→2Fe2 +( 络合态) +S + H+( 4)

( 3) 在氧气或空气的作用下，Fe2 +氧化成 Fe3 +，

脱硫液得到再生。

4Fe2 +( 络合态) + O2+ 2H2O→ 4Fe3 +( 络合态) +4OH－