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,而半干法煤气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与煤气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。
煤炭的清洁、高效利用既会对我国的能源战略产生重要影响,也是我国经济、资源、生态可持续发展的关键手段。本文对以单一金属氧化物和复合金属氧化物为活性组分的高温煤气脱硫剂煤气脱硫剂的研究进展进行了综述,同时,对多样化的复合金属煤气脱硫剂脱硫剂制备、硫化及再生等方面的研究状况进行了综述。目前,我国雾霾频发,大气污染状况严重,而燃煤排放被当作造成雾霾的罪魁祸首,大量的低阶煤由于热值太低得不到充分利用。基于这一国情,有限煤炭等化石能源的高效转化与清洁利用成为我国亟待解决的重要问题。
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煤气脱硫剂煤气脱硫剂,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,且煤气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煤气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。 优质油田专用煤气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,我公司加大了对优质油田专用煤气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煤气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。该产品全液相无优质固体颗粒,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
压力数据在实验过程中不断波动,故图中给出的是时均值,由图中可以看出时均值基本保持稳定说明床内状态是稳定的。压力沿床高均匀递减,变化平缓表明床内优质固体物料基本均匀分布。没有明显的下浓上稀的情况,说明对于所用的床料颗粒而言,5m/s的床内气速偏高,使床内接近气力输送状态。但最高点处压力骤增,表示床料在此处浓集。这是因为该点位于床上部的端头结构内,并高过床的出口,使床料在该区域内聚集所致。1)脱硫效率随时间有一定的波动,这主要来自于床内速度和物料量的波动。2)蒸汽活化前脱硫效率处于较低水平,只有30%,而且由于进料Ca/S较小,床内处于较稀的状态,使煤气脱硫剂脱硫剂易于变成乏吸收剂,而使脱硫效率呈下降趋势。但是经蒸汽活化处理后脱硫效率明显上升,且高达50%,说明蒸汽处理有明显的效果,必然是以某种方式提高了煤气脱硫剂脱硫剂的固硫活性,其内在机理需要进一步研究。
煤气脱硫剂脱硫剂装填好坏直接影响使用效果,必须引起足够重视,整个煤气脱硫剂脱硫剂装填过程应有专人负责,并注意以下几点:1)在脱硫塔的格蓖板上先铺设二层网孔小于为8-10目的不锈钢网(2)在铁丝网上再铺设一层20-30mm, Φ20-30mm厚的碎焦块。(3)由于运输、装卸过程中会产生粉尘,装填前需要过筛。(4)使用专门的装填工具,卸料管应能自由转动,使料能均匀装填反应器四周,严禁从中间倒入脱硫剂,防止装填不匀。(5)煤气脱硫剂脱硫剂在使用过程中随吸硫量的增大而强度递增,故在脱硫塔中应分层装填。每层按脱硫剂装填高度划线,保证装足、装平、装匀。(6)装填过程中,严格禁止直接踩踏硫剂,可将木板垫在料层上,再进入扒料和检查装填情况。(7)脱硫原料气入口处,应装上格蓖板或碎焦块,以防止吹散煤气脱硫剂脱硫剂。