經加氫反應后所有的硫都被轉化成硫化氫,然后經過MDEA吸收后送到脫硫再生部分,脫除硫化氫的尾氣焚燒,回收熱量后經煙囪放空達標排放。
4.2.克勞斯尾氣還原吸收工藝(SCOT)簡示:
4.3.三龍公司推出的克勞斯尾氣加氫催化劑:
為了制備出優于國外的克勞斯尾氣加氫催化劑,我們通過大量研究,制備出低溫活性好,有機硫轉化率高的克勞斯尾氣加氫轉化催化劑。其制備方法已通過檢索查新,發明專利申請受理的申請號:200810225939.2
公司從噸位級產品中抽查,多批產品送硫磺回收催化劑專業部門進行檢測,產品質量上乘,可與進口劑相媲美(詳見附表):
溫度/℃
|
項目
|
三龍
SL-S01
|
龍三
SL-S02
|
進口
X-534
|
進口
X-29
|
220
|
SO2加氫轉化率,%
|
92
|
≥99
|
80
|
75
|
CS2水解率,%
|
95
|
≥98
|
78
|
72
|
|
240
|
SO2加氫轉化率,%
|
≥99
|
≥99
|
93
|
88
|
CS2水解率,%
|
≥98
|
≥98
|
90
|
86
|
|
260
|
SO2加氫轉化率,%
|
-
|
-
|
≥99
|
≥99
|
CS2水解率,%
|
-
|
-
|
≥98
|
≥98
|
從表1結果可以看出,兩種催化劑在反應溫度240℃時,二氧化硫加氫活性大于99%和有機硫水解活性大于98%(即使用色譜檢測不到非硫化氫的含硫化合物),在反應溫度220℃時,SL-S01催化劑的二氧化硫加氫活性、有機硫水解活性也明顯優于進口的X-534催化劑和X-29催化劑,其中,X-534在鎮海煉化7萬噸/年硫回收裝置上使用,X-29催化劑在金陵石化5萬噸/年硫回收裝置上使用。
5.小結:
1)用二氧化鈦制備克勞斯硫磺回收催化劑克勞斯反應活性高,幾乎達到熱力學平衡轉化率;對有機硫水解能力強,CS2水解率幾乎是氧化鋁催化劑的1倍以上,達100%;此外,還具有耐“漏O2”中毒性能,并且因“漏O2”而導致催化劑嚴重失活時,一旦恢復正常操作條件,即可很快達到原來的活性水平。三龍催化劑有限公司生產的克勞斯硫磺回收催化劑性能上乘,有些技術指標超過進口同類催化劑水平。
2)三龍催化劑有限公司用二氧化鈦載體制備的克勞斯尾氣加氫催化劑有很高的低溫加氫活性,低溫加氫活性明顯優于進口的同類催化劑。有機硫水解活性大于98%是一種加氫性能優良的催化劑。
3)浙江三龍催化劑有限公司生產的鈦基克勞斯硫磺回收催化劑和鈦基克勞斯尾氣加氫催化劑性能優良、性價比高、又有獨立自主的知識產權,可適合國內主流硫回收工藝對催化劑的需求。采用兩級克勞斯+尾氣加氫轉化工藝(SCOT),選用SL-K01/SL-K02/SL-S01型催化劑后,硫回收率達到99.98%;采用一級克勞斯+克林塞夫(Clinsulf)工藝,選用SL-K02/SL-K03催化劑后,總硫回收率達到99.5%;對原來采用二級克勞斯工藝的硫回收裝置,采用SL-K01/SL-K02鈦催化劑后總硫回收率提高3%;若增設第三反應器并使用SL-K02型TiO2催化劑,則可使裝置總硫轉化率達到98%水平。
6.應用業績:
盡管公司生產鈦基克勞斯硫磺回收催化劑和克勞斯尾氣加氫轉化催化劑時間較短,但已有出口美國POROCEL公司和石家莊金石化工有限公司的使用業績。相信廣大用戶在選擇新穎、高效、高性價比催化劑中能選用我們生產的催化劑,它必將給用戶企業帶來巨大的經濟和社會效益;也為我公司樹立更多樣板和更好的應用業績!
3)硫磺回收催化劑評價報告
1.評價裝置
實驗室評價在5ml微型反應裝置上進行,反應器由內徑為14mm的不銹鋼管制成,反應爐采用電加熱方式,近似等溫爐體。催化劑裝填量為5ml,粒度20~40目,上部裝填相同粒度的石英砂進行混合預熱。采用日本島津GC—14B氣相色譜儀在線分析反應器入口及出口氣體中H2S、SO2、COS、CS2的含量;采用GDX—301擔體分析硫化物;采用5A分子篩分析O2含量;柱溫120℃,采用熱導檢測器,以氫氣作載氣,柱后流速28ml/min。微反評價裝置工藝流程如圖1所示。
1 減壓器2流量控制器 3浮子流量計 4混合器 5截止閥 6干燥器7蒸汽發生器
8反應器9 微量泵10蒸餾水瓶11硫磺撲集器12 CS2汽化器13冷井
14氣相色譜儀15數據處理機16放空線
圖1 實驗室催化劑微反活性評價裝置示意圖
2 評價條件
2.1催化劑克勞斯反應活性評價
以2H2S+SO2→ Sx+2H2O為指標反應,考察催化劑的克勞斯反應活性。反應器入口氣體組成為H2S2%、SO21%、O22000ppm、H2O 30%,其余為N2;體積空速為2500h-1,反應溫度為230℃。根據下式計算催化劑的克勞斯轉化率:
ηH2S+SO2= ×100%
其中M0、M1則分別代表反應器入口及出口處H2S和SO2的體積濃度之和。每小時采樣分析一次,分析結果取10小時的平均值。
2.2催化劑有機硫水解活性評價
以CS2+2H2O→CO2+2H2S為指標反應,考察催化劑的有機硫水解活性。反應器入口氣體組成為CS21%、SO21%、O22000ppm、H2O 30%,其余為N2;體積空速為2500h-1,反應溫度為330℃。根據下式計算催化劑的CS2水解率:
ηCS2= ×100%
其中C0、C1分別為反應器入口及出口處CS2的體積濃度。每小時采樣分析一次,分析結果取10小時的平均值。
3.試驗結果
SL-K01、SL-K02催化劑與LS-300氧化鋁基催化劑、CRS-31氧化鈦基催化劑物化性質及活性的對比評價結果列于表1。
表1 催化劑物化性質及活性對比結果
項目
|
SL-K01
|
SL-K02
|
CRS-31
|
LS-300
|
規格,mm
|
ф3.6mm
條形
|
ф3.6mm
條形
|
ф4-6mm
條形
|
ф4-6mm
球形
|
TiO2,%
|
>56
|
>73
|
>85
|
Al2O3
|
孔容,ml/g
|
0.31
|
0.32
|
0.26
|
0.42
|
比表面積,m2/g
|
179
|
154
|
142
|
310
|
堆比,kg/l
|
0.88
|
0.89
|
0.93
|
0.67
|
克勞斯活性,%
|
84.6
|
83.2
|
82.1
|
83.8
|
有機硫水解活性,%
|
82
|
100
|
100
|
58.8
|
注:SL-K01,SL-K02是三龍催化劑有限公司提供的樣品
CRS—31型催化劑是法國進口劑
LS—300型催化劑已成為目前在物化性能技術指標和催化活性上全面達到國外同類產品水平的Al2O3硫磺回收催化劑。
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