吸附洗脫法脫除Claus尾氣中SO2的研究.pdf

1、石油是當(dāng)今世界主要一次能源之一，其加氫生產(chǎn)汽柴油同時(shí)，產(chǎn)生大量含硫氣體，對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成極大危害。為了回收石油加工中的含硫氣體，克勞斯(Claus)工藝應(yīng)運(yùn)而生，并于20世紀(jì)60年代開始推廣，成為至今應(yīng)用最為廣泛的硫回收工藝之一。該工藝在催化劑的作用下將含硫氣體以單質(zhì)硫的形式固定下來，但由于Claus反應(yīng)為可逆反應(yīng)，受化學(xué)平衡的限制，即使采用多級(jí)Claus反應(yīng)轉(zhuǎn)換器，Claus尾氣中仍含有較高濃度的SO2、CS2等含硫化合物，總

2、硫回收率不超過97％，無法達(dá)到現(xiàn)行國家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
　　 為了減小Claus尾氣對環(huán)境的污染，結(jié)合克勞斯裝置處理該類工藝尾氣的技術(shù)相繼出現(xiàn)。目前主流技術(shù)是催化加氫還原-吸收工藝，包括傳統(tǒng)的SCOT工藝、RAR工藝和HCR工藝等工藝，即采用鎳、鈷、鉬系和鈀、銠、鉑系加氫催化劑，將Claus尾氣中的S、SO2、COS和CS2等還原或水解為H2S，經(jīng)MDEA溶液選擇吸收，最后在再生塔解吸后循環(huán)進(jìn)入Claus爐中，尾氣回收率達(dá)9

3、9％以上。這些技術(shù)雖成熟可靠，但由于設(shè)備投資、操作成本和能量消耗巨大，至今推廣應(yīng)用極少，采用率較低。市場上仍然多采用焚燒后排放，形成了嚴(yán)重的大氣污染。因此，亟需開發(fā)新型高效、低成本的Claus尾氣凈化技術(shù)，以解決Claus尾氣中的SO2污染問題。
　　 本文受活性炭干法脫除固定源煙氣中SO2的啟示，針對Claus尾氣高水量的特點(diǎn)，提出活性炭吸附脫除SO2—原位水洗再生的工藝流程，考察了活性炭類型及粒度、反應(yīng)溫度、水量、填料等對脫

4、硫性能的影響，揭示了活性炭穩(wěn)態(tài)脫硫的場所和填料影響脫硫的原因，認(rèn)識(shí)了洗脫液中的產(chǎn)物分布。得出以下主要結(jié)論:
　　 (1)活性炭在Claus尾氣條件下(20-40℃，21％H2O)的穩(wěn)態(tài)脫硫率較低，僅有10％左右，洗脫液中的主產(chǎn)物為H2SO4?；钚蕴课⒖字猩傻腍2SO4無法被洗出是導(dǎo)致脫硫率較低的主要原因，而SO2的氧化不是決定因素。
　　 (2)強(qiáng)化水與活性炭接觸可以顯著改善活性炭的穩(wěn)態(tài)脫硫率，包括蒸汽冷凝進(jìn)水、提高水