新型干法脱硫的具体反应过程是首先通过物流吸附将H2S吸附在吸附剂的表面,然后是吸附剂与H2S发生化学反应生成单质硫的过程。因为新型干法脱硫所使用的脱硫剂大多数是粉末状或颗粒状,其整个过程是在完全干燥的环境下进行的,所以脱硫过程不会对设备和管道等产生腐蚀和结垢的影响。干法脱硫的适用范围是含较低浓度的H2S的气体,其优点在于脱硫工艺设备比较简单及工艺技术方面比较成熟。目前,最常用的干法脱硫方法有氧化铁法、氧化锌法、活性炭吸附法和膜分离法等。这四种脱硫方法中只有氧化铁与活性炭是可以再生的,而参与脱硫失去活性并不可再生废氧化铁和活性炭已被列为国家危废名录,因此,采用氧化铁法与活性炭法的企业单位还会碰到到后续脱硫废弃物的回收处理问题。
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。
在初装化肥脱硫剂脱硫剂时每铺装一层在其表面均匀铺撒一层Na2CO3,在喷洒循环水,使Na2CO3形成碱液包裹在脱硫剂表面的同时降低脱硫剂初装时的粉尘含量。在使用过程中煤气中的硫化氢首先与脱硫剂表面的Na2CO3发生反应:H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3,未被Na2CO3反应的硫化氢溶解于化肥脱硫剂脱硫剂表面的水膜中并离解为HS-、S2-离子,与然后HS-、S2-离子同氧化铁相互作用生成硫化铁和硫化亚铁。
化肥脱硫剂氧化铁脱硫剂因其硫容大、价格低、可在常温下空气再生等特点而深受用户欢迎。但也存在着强度差、遇水粉化、脱硫精度不高(1ppm)等不足之处,影响了其工业应用。特点:1、脱硫精度高:进口H2SI1000ppm时,出口H2S 0.05ppm,比普通Fe2O3的脱硫精度(1ppm)高20倍;2、反应速度快:使用空速1000-20000h-1比普通Fe2O3要高3—6倍;3、工作(透穿)硫容大:在1和2的条件下,一次性精脱H2S硫容有O2时为15—20%,是普通Fe2O3脱硫剂的3—6倍。4、强度好、耐水性好。水煮2h或浸泡30天不粉化、强度不变。 5、适用温度范围广,5—90℃6、可在无O2或高CO2条件下应用。无氧时精脱H2S硫容12—15%。该脱硫剂适用天然气、水煤气、半水煤气、空气煤气、焦炉气、变换气、CO2再生气、食品CO2、钢厂原料气、沼气、石油化工等各种气体的精脱H2S,也可与水解504催化剂配套使用达到H2S+CO2≤0.06ppm,弥补活性炭精脱硫剂的不足,使化肥脱硫剂氧化铁脱硫剂新工艺应用更为广泛。
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,而半干法化肥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与化肥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。 新型油田专用化肥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化肥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化肥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