煤气脱硫催化剂

主要性能

2.1复合栲胶是棕褐色固体粉末，能溶于水，更易溶于稀氨水和Na2S2O3-NaHCO3溶液中。溶液的颜色，随着复合栲胶浓度而变化，由浅黄—深黄—棕红色不同。

2.2 脱硫性能

单独使用时，脱硫性能取决于氨水、Na2CO3溶液及复合栲胶（氧化态）的浓度，反应式为：

NH3 H2O+H2S=NH4HS+H2O

Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS

栲胶（氧化态）+H2S→ =栲胶（还原态）+S

脱硫性能的好坏除与栲胶NH3、H2O及Na2CO3浓度有关外，还与温度、压力及设备等有关。一般来说，温度低、压力大、脱硫时气体与液体接触好，则脱硫效果好，否则相反。另外，复合栲胶中含有锰的可溶性螯合物，可更充分利用半水煤气中所含的氧（约0.5%）来提高脱硫性能。

使用V2O5的目的是提高脱硫液的硫容量（g/L），即提高脱硫液的脱硫性能。根据计算，若脱硫液含V2O5 1g/L，则可脱除H2S 0.187g，即此时脱硫液的硫容量应增加0.187g/L。若脱硫时液气比为1/100，则起码可将含H2S 1.87g/m3的原料气中的H2S完全净化除去，但实际上远不能达到。更何况脱硫液中的Na2CO3还能脱去相当量的H2S。这是由于NaHS与NaVO3反应速度较慢，脱硫液在有限的气液接触时间内不能充分发挥NaVO3与H2S的作用。所以一般来说，塔较高，直径较大的脱硫塔，对发挥V2O5的脱硫作用有利。目前大部分使用V2O5 的合成氨厂，在脱硫过程中只有10-20%的钒发挥作用。使用复合栲胶后，复合栲胶中的螯合剂L、L′，能与VO2+离子生成VO2+LL′，使上述NaVO3与H2S的反应一直从左向右进行，从而能提高V2O5的脱硫能力。

2.3 再生性能

再生是指脱硫后的溶液（俗称富液）通入空气使其恢复到脱硫前的溶液（俗称贫液）。再生的目的首先是使脱硫液中的HS离子再生为单质硫，反应式如下：

多元酚（还原态）+O2→多元酚（氧化态）    （1）

多元酚（氧化态）+HS→多元酚（还原态）+S  （2）

上述反就应（1）、（2）相继连续进行，使HS-离子限度地变为硫磺。再生的另一目的使NaHCO3分解恢复生成Na2CO3：

2Na2HCO3 =Na2CO3+ CO2↑+H2O

复合栲胶中Mn的螯合物对反应（1）有助催化作用，比一般栲胶能更快地使用多元酚（还原态）氧化为多元酚（氧化态），结果使HS-离子更快地氧化为硫。另外，脱硫后生成的VO2+LL′，是可溶性的，比难溶于水的黑色VOS易再生为VO-3离子：

4VO2+LL′+O2→4VO-3+L+L′

所以复合栲胶中存在的螯合剂对钒恢复为NaVO3十分有利。

2.4 副反应

在脱硫再生过程中总会存在一些副反应，其副反应产物主要有Na2S2O3、Na2SO4及NaSCN等。Na2S2O3及Na2SO4由硫被进一步氧化生成。一般来说，用熟化栲胶的副反应为原料气中H2S含量的3%。若半水煤气中含H2S 1g/m3，则生产一吨合成氨需要消耗纯碱约0.3kg。另外，原料气中HCN，在脱硫及再生产过程中会生成NaSCN。半水煤气中一般含HCN0.05-0.2g/ m3，若以含HCN 0.1 g/ m3计算，则生产一吨合成氨约需纯碱1.29kg。复合栲胶与熟化栲胶比较，副反应产物及碱耗基本相同。

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