目前,电站锅炉和工业锅炉是二氧化硫的重要来源。石灰石-石膏法在电站锅炉中广泛应用,其技术已经相对成熟。半干法脱硫工艺对于中小型锅炉有很好的适应性,而半干法石化脱硫剂脱硫剂活性是决定该工艺脱硫效果的核心因素。半干法脱硫技术多采用低硫煤为原料,而燃烧后产生的粉煤灰具有高碱性,因此在一定的含水率下,粉煤灰中的Si离子和Al离子从水中溶出与掺入的熟石灰发生胶凝反应,最终生成水合硅铝酸钙。因水合物质具有比表面积大和持水性高等特点,可通过一定的配比和加工工艺制备出具有较高活性的脱硫剂。煤炭科学研究总院结合反应动力学原理及半干法脱硫工艺,研发出高倍率灰钙循环(NGD)脱硫技术,通过利用高速热烟气流中的SO2与石化脱硫剂脱硫剂中的碱性活性物质充分接触并发生反应,从而达到脱硫目的。
随着工业的发展和人们生活水平的提高,对能源的消耗也在不断增加,燃煤锅炉新型烟气中的SO2已经成为大气污染的主要原因。减少SO2污染已成为当今大气环境治理的当务之急。不少锅炉烟气脱硫工艺已经在工业生产中得到了广泛应用,其对各类锅炉和焚烧炉尾气的治理也具有重要的现实意义。锅炉烟气石化脱硫剂脱硫剂是工业行业大规模应用的、有效的石化脱硫剂脱硫剂。按照硫化物吸收剂及副产品的形态,脱硫技术可分为干法、半干法和湿法三种。新型干法烟气脱硫工艺主要是利用固体吸收剂去除烟气中的SO2,一般把石灰石细粉喷入炉膛中,使其受热分解成CaO,吸收烟气中的SO2,生成CaSO3,与飞灰一起在除尘器收集或经烟囱排出。新型湿法烟气脱硫是采用液体吸收剂在离子条件下的气液反应,进而去除烟气中的SO2,系统所用设备简单,运行稳定可靠,脱硫效率高。干法脱硫的大优点是治理中无废水、废酸的排出,减少了二次污染;缺点是脱硫效率低,设备庞大。湿法脱硫采用液体吸收剂洗涤烟气以除去SO2,所用设备比较简单,操作容易,脱硫效率高;但脱硫后烟气温度较低,设备的腐蚀较干法严重。
活性炭又名碳分子筛,是一种多孔性物质,主要是利用其的催化和吸附作用,可用于脱除沼气中H2S气体。活性炭法也是由脱硫和再生两个过程组成。其反应式为:脱硫:2H2S+O2→2S+2H2O……(1)再生:nS+(NH4)2S→(NH4)2Sn+1……(2)(NH4)2Sn+1→nS+(NH4)2S……(蒸汽加热)(3)活性炭具有储存氧气的能力,在脱硫过程中,活性炭催化H2S与其中储存的氧气反应生成S后被吸附于活性炭表面。当活性炭吸附饱和时(活性炭上H2S的浓度超过3ppm),脱硫效率明显下降,必须进行再生。这时可用质量分数为12%~14%的硫化铵溶液对其进行再生,而反应生成的多硫化铵进行蒸汽加热后可分解为硫化铵与S,硫化铵继续循环利用,S便从活性炭中析出,析出的硫流入硫回收池,水冷后形成固态硫。
1 单一金属氧化物脱硫剂作为目前世界范围内研究和工业化最广泛的中高温石化脱硫剂煤气脱硫剂,氧化铁脱硫剂具有活性组分Fe2O3储量丰富、价格合理以及热力学性能优良、硫容大和反应活性高等优点。Lin等在脱硫剂制备过程中,以铁元素含量为考察因素,发现通过增加脱硫剂中的铁含量可以显著提高脱硫剂的性能,且石化脱硫剂氧化铁脱硫剂的高反应活性归因于纳米铁颗粒在脱硫剂孔隙结构中的高度分散。Mi等通过使用紫砂土作为载体制备氧化铁脱硫剂并进行了多次硫化-再生循环测试,结果表明在第一次硫化-再生循环之后,脱硫剂的硫容下降了约10%,但是在循环2次之后,硫容维持在一个固定数值不再降低,Mi等也因此认为该脱硫剂具有可被用于高温煤气脱硫的能力。Fan等采用胶晶模板法制得三维有序大孔石化脱硫剂氧化铁脱硫剂(图1),并且在固定床反应器上对其进行了穿透动态评价实验。表征及实验结果证实,该脱硫剂大孔结构整齐有序,三维空间相互贯通,活性组分高度分散在载体上。对比传统方法制备的脱硫剂具有比表面积大和穿透硫容高的优点。
随着我国全面建成小康社会奋斗目标的不断深入发展,国民经济对油气资源的依赖和需求呈现持续增长的态势。然而在国内石油开采上,在某些油田稠油热采以后,采出的油气中所含硫化氢气体浓度非常高,给油气开采和外输带来了很大困难。为什么要去除硫化氢气体,综合有以下几点:首先是硫化氢气体具有剧毒性,会给环境带来严重污染,如果发生硫化氢气体泄漏会对油井施工人员以及周围附近人群的健康造成不同程度的损害,甚至会造成生命危险。其次是硫化氢气体在采出液条件下具有强腐蚀性,会强力腐蚀油井管柱、井下采油设备和地面外输设备及管网,大大缩短所有受腐蚀设备的使用寿命,也给油气生产带来安全隐患。再次是硫化氢气体与金属接触会发生“氢脆”现象,会极大地降低金属的应力强度,造成抽油井管杆断脱、管漏泵漏等事故,大大缩短油井免修期,降低综合经济效益。第四是硫化氢气体与空气混合达到一定浓度遇明火易发生爆炸。第五是环保法规和安全法规都对外输天然气的硫化氢含量做出了明确规定。 新型油田专用石化脱硫剂脱硫剂要求脱硫活性更高、脱硫效果更好、安全性经济性更好、使用方法简单方便。针对以上方面,我公司加大了对新型油田专用石化脱硫剂脱硫剂的科研投入,针对油气外输联合站脱硫塔装置开发了专用型号:WJ系列多羟氧化铁固体脱硫剂;针对加强保护井下采油设备与油套管柱免受氢脆和强腐蚀危害,把脱硫工序前移至井底~井筒环境,开发了油井专用型号:WJ系列油井套管口喷注型液体脱硫剂,用机械式或电力式计量泵把石化脱硫剂脱硫剂液滴从采油树套管口定量、间隔射入油套空间,在井筒~井底环境完成对硫化氢气体的减少和净化。该产品全液相无新型固体颗粒,无毒性,无污染,物化性质稳定,即使在井底高温下仍能发挥正常效能,保质期长,投料操作和用量控制都非常方便。欢迎油田新老用户来电洽谈、咨询。咨询电话:15564622310