氧化锌脱硫剂的研究进展

氧化锌脱硫剂性能的提高和拓展
脱硫精度的提高 脱硫剂硫容、强度及耐水汽性能的提高 耐CO能力的提高 耐CO2能力的提高 低温和常温下脱硫剂性能的提高 具有有机硫转换和脱硫双功能脱硫剂 堆密度的降低
脱硫精度的提高
20世纪70年代我国研制出的T 304型氧化锌脱硫剂首 次脱硫精度达到0. 3μg以下，质量已达到当时国外水 平。首次在我国第一套以轻油为原料国产化300 kt/a 大型合成氨装置(吴径化工厂)及引进大型合成氨厂使 用，圆满达到了设计水平，此后研制出的T 305型及T 307型氧化锌脱硫剂精度进一步达到0. 1μg及0. 06μg 以下，满足了甲醇合成催化剂等精细脱硫的要求。
低温和常温下脱硫剂性能的提高
一般的氧化锌脱硫剂在低温、尤其是常温下硫容较 低，净化度也会受到影响。20世纪80年代末，为配 合大庆石化总厂和齐鲁石化总厂第二化肥厂引进的 两套丁辛醇生产装置中催化剂国产化，我国又研制 成功用于丁辛醇合成气精脱硫用的T 306型氧化锌脱 硫剂和液相丙烯脱硫用的T 307型氧化锌精脱硫剂。
脱硫剂硫容、强度wk.baidu.com耐水汽性能的提高
由于四川维尼纶厂以乙炔尾气为原料年产100 kt甲醇 装置中净化的需要，开始了新型氧化锌脱硫剂的研 究。这种原料工艺含有一定量的水汽(汽/气=0. 9)， 要求脱硫剂有更高的强度和硫容。研制出的T 305型 脱硫剂使国产化氧化锌脱硫剂质量有了新的飞跃， 耐水汽性能好，可在汽/气为1~1. 5下操作，从T 304型 的强度>25 N/cm提高至强度>40N/cm，300℃下的穿 透硫容由T 304的20%提高到大于30%。
氧化锌脱硫剂的研究进展
氧化锌脱硫剂的研究进展
国内氧化锌脱硫剂的研究现状 氧化锌脱硫剂性能的提高和拓展 氧化锌脱硫技术存在的问题 氧化锌脱硫剂的发展
国内氧化锌脱硫剂的研究现状
国内氧化锌脱硫剂型号有T303, T304,T302Q, T305, T306, T307, KT310等十余种，在大、中型氨厂，制 氢、甲醇合成及食品级CO2净化及其他有机原料脱硫 中，常用的仅五六种。其中T 305型脱硫剂采用了特 殊复合制备工艺，在保证足够Zn0含量的情况下，引 入添加剂、助剂，使产品具有良好的孔结构，最大 限度提高了Zn0和H2S反应的内表而利用率，主要性 能指标均高于国外产品，在国内工业应用业绩最佳。
再生温度高，脱硫活性下降
氧化锌脱硫剂的再生温度要超过650℃,温度过高， 热烧结现象严重，导致脱硫剂的比表而积减小，脱 硫性能下降。并且高温下ZnS分解生成单质Zn，Zn的 挥发也会造成脱硫剂的损失，所以要提高ZnO的利用 率，必须降低氧化锌脱硫剂的再生温度。
氧化锌脱硫剂的发展
提高脱硫剂的稳定性和脱硫活性 降低脱硫温度，提高低温脱硫剂的硫容 改进脱硫剂的再生工艺，降低脱硫剂的再生温度
低温脱硫剂的硫容低
低温一般是指低于200℃的温度。环境中大量恶臭物 质都存在于低温条件下，这些物质的去除都需要在 低温甚至是常温的条件下进行。根据脱硫机理，当 温度降低时，反应速度减慢，硫容降低。有资料显 示，经过NaOH改性的氧化锌脱硫剂30℃的硫容仅为 7.86%，远低于中、高温脱硫剂。随着低温脱硫剂需 求量的增加，提高它的硫容迫在眉睫。
耐CO能力的提高
一般的氧化锌脱硫剂在脱除高浓度CO原料中的硫时， 易产生析炭副反应，使脱硫槽飞温，操作无法进行， 改进后的T 305型脱硫剂可用于CO高达30%以上半水 煤气原料中硫化氢的脱除，只要控制一定的反应温 度，几乎观察不出CO甲烷化、CO析炭等副反应的产 生。
耐CO2能力的提高
一般的氧化锌脱硫剂在脱除高浓度CO2原料中的硫 时，易产生甲烷化副反应及生成ZnCO3的副反应，影 响脱硫效果，但改进后的T 305型脱硫剂已应用于 CO2浓度高达10%左右天然气脱硫中，在ICI- AMV年产 300 kt大型合成氨节能装置中应用取得了成功。
提高脱硫剂的稳定性和脱硫活性
通过将ZnO与其他金属氧化物结合，开发出一系列锌 基中、高温脱硫剂，主要包括掺杂铁、钛以及铜等 金属氧化物的复合脱硫剂，以解决脱硫剂的稳定性 问题。
降低脱硫温度，提高低温脱硫剂的硫容
为了降低脱硫温度，国内外有关研究人员首先从工 艺上进行改进。英国ICI公司率先提出了羰基硫(COS) 水解一氧化锌常温精脱硫工艺，并于1987年在美国 进行了工业化应用，其脱硫温度降低至65℃以下。
具有有机硫转换和脱硫双功能脱硫剂
90年代研制出的T 313脱硫剂和SHT512型脱硫剂属ZnM n- Fe系列，它能脱除天然气中简单的有机硫和硫 化氢，价格低廉，在以天然气为原料的小氮肥厂等 有一定市场。
堆密度的降低
我国生产的氧化锌脱硫剂原堆密度高达1. 3~1. 45 kg/L。近年来研制出的T C- 22, KT 301等型脱硫剂已降 至0. 9~1. 0 kg/L，使装填费用有较大下降。
氧化锌脱硫技术存在的问题
中、高温脱硫剂的稳定性较差 低温脱硫剂的硫容低 再生温度高，脱硫活性下降
中、高温脱硫剂的稳定性较差
单一相ZnO脱硫温度一般在350 ~ 400℃，如果脱硫 温度超过500℃，在还原气氛中会使ZnO还原成单质 Zn。中、高温条件下，单质Zn一般都以气态形式存 在，脱硫过程中，气态Zn只是随着温度的降低最终 以ZnS的形式沉积而去除H2S。气态Zn易损失，造成 脱硫剂的减少，进而影响脱硫效果。因此，为了避 免由于Zn的挥发造成活性组分的减少，提高中、高 温脱硫剂的稳定性是必要的。
T 306型脱硫剂由于添加了特种助剂，使其在操作温 度较低(180℃左右)下，对简单有机硫也有较好的脱 除效果。
低温和常温下脱硫剂性能的提高
90年代后聚丙烯厂剧增，而且随着人民生活水平的 提高，食品级CO2需要量也在逐年增加，需要性能更 优良的常温氧化锌精脱硫剂，KT- 310及T C- 22是90年 代研发出的新产品。常温脱硫效果优于T 307，在常 温(30℃左右)下同样可将液相丙烯、CO2中的硫脱除 至0. O5μ/g以下。