大孔对ZnO/SiO_(2)复合脱硫剂常温脱硫性能的影响机制

煤化工行业作为我国主要的碳排放源,在双碳目标的约束下将面临巨大挑战。煤制气体精脱硫是煤炭高效清洁利用的重要组成部分,对于碳减排意义重大。氧化锌是目前普遍使用的干法精脱硫剂,但受动力学的限制,其在常温下的脱硫活性非常低,无法满足工业应用要求。孔扩散是氧化锌与H_(2)S反应发生的前提,但目前鲜有报道研究孔径,特别是大孔对脱硫性能的影响及影响机制。基于此,采用溶胶凝胶法和胶晶模板法分别制备了以介孔为主和以大孔为主的ZnO/SiO_(2)复合脱硫剂,探究了大孔结构的引入对其常温脱硫性能的影响。研究表明,尽管大孔的引入会增加脱硫剂的比表面积、强化表面碱性、提高氧化锌的分散性以及增加脱硫剂中氧空位浓度,但会导致脱硫剂脱硫性能大幅下降。介孔脱硫剂的穿透硫容为151.9 mg/g,是大孔脱硫剂的脱硫性能的2.3倍。这是因为大孔结构不稳定,在脱硫过程中易坍塌,阻碍了氧化锌反应位点的获取。气氛中的水汽在大孔表面不利于凝聚成水膜,进而抑制了脱硫反应的发生。更为重要的是,大孔制备过程中由于模板剂的燃烧会释放大量热,致使SiO_(2)网络发生深度交联,从而减小了脱硫剂中的介孔孔径。较小的介孔孔径导致其表面物理吸附水的量过多,进而抑制了氧化锌与H_(2)S的反应。

MOFs负载聚乙烯亚胺(PEI)对硫化氢的吸附

煤炭清洁高效利用是当下煤炭资源发展的主题,煤炭加工利用过程中会产生以硫化氢(H_(2)S)为主的硫化物,对生产和环境造成了不利影响。近年来,吸附脱硫因其高脱硫效率、高精度、操作简单等优点成为广泛使用的脱硫方法。金属−有机框架材料(MOFs)具有大的比表面积和孔隙率、易于修饰和功能化的优势,在气体吸附领域具有很大的潜力。聚乙烯亚胺(PEI)是同时含有伯、仲、叔胺的高分子聚合物,对H_(2)S有强亲和力并发生可逆的化学反应,将PEI引入MOFs中有望进一步提升H_(2)S吸附性能。为此,采用浸渍法制备了PEI负载的MIL-101(Cr)、UiO-66、MOF-801、ZIF-8吸附剂,研究了载体类型和PEI负载量对H_(2)S吸附性能的影响,考察了吸附剂的循环使用能力。结果表明,负载PEI后,所有载体的吸附容量均有所提高,ZIF-8提高的最多,归因于ZIF-8载体本身大的比表面积、孔体积、负载后晶体结构的保持以及PEI与ZIF-8之间的相互作用。而其余MOFs由于比表面积和孔体积较小或负载PEI后结构发生破坏,负载PEI之后的吸附容量不理想。PEI的负载量会影响ZIF-8的孔隙结构和骨架的稳定性;50%(质量分数)PEI负载后的ZIF-8穿透硫容最高,为56.3 mg/g,是载体本身的55倍。再生循环实验表明,负载PEI的ZIF-8只能实现极少部分再生,并且负载量低的吸附剂的吸附循环性能比负载量高的更好,PEI的引入使ZIF-8更易遭受H_(2)S的进攻生成ZnS。

煤气间接冷却改造后脱硫系统副盐升高的原因分析及对策

传统固定层常压间歇式气化炉半水煤气采用循环水直接冷却,存在有害物质向空气中逸散的问题。根据国家环保政策要求,山西晋丰煤化工有限责任公司将煤气直接冷却改造为间接冷却。改造后,煤气循环水有害气体逃逸问题得以解决,但煤气中氰化氢被带往一次脱硫工段,并形成硫氰酸钠副盐,造成脱硫塔堵塞与物料消耗过高。介绍了硫氰酸盐的形成机理,并重点就脱硫溶液分盐技术和NHD溶液脱硫技术两种改造方案进行了分析。

国产深度净化脱硫剂在大型化甲醇合成装置上的工业应用

国能榆林化工有限公司煤制甲醇装置以煤为原料,采用水煤浆气化技术生产粗煤气,粗煤气经过耐硫变换调整氢碳比、低温甲醇洗脱除杂质和酸性气体、精脱硫单元深度脱硫,最后进入甲醇合成系统生产粗甲醇产品。为了避免甲醇合成催化剂失活,保证生产正常运行,精脱硫单元采用国产深度净化脱硫剂CNTS-11在苛刻工况下进行脱硫。本文介绍了应用CNTS-11脱硫剂的具体情况,包括装填、工业运行数据、使用后的强度和硫容等。脱硫后,合成气中未检测出含硫物质,脱硫剂硫容达13.00%,比国内同类产品高出40%,且过程无副产物产生。

低温甲醇洗装置系统排水存在的问题及改造措施

介绍了国能榆林化工有限公司低温甲醇洗装置大检修期间排水系统存在的问题,分析了系统固体杂质的来源以及对不同塔器设备的影响。针对废水输送流程复杂,易造成热再生塔和甲醇水分离塔塔盘堵塞,固体杂质再次带入系统等问题,在排放甲醇泵出口阀后至废水外送液位调节阀后配置一条管线,实现了高效安全的排水,避免了废水中的固体杂质再次带入后堵塞系统的风险,同时降低了洗涤水输送电耗。

超大规模低温甲醇洗工艺对比和生产常见问题分析

简述了低温甲醇洗工艺的发展历程,分析了鲁奇公司和林德公司开发的超大规模低温甲醇洗工艺流程的特点。以国内已投产运行的分别采用鲁奇工艺和林德工艺的两套原料气处理量超过100万m^(3)/h的生产装置为例,从原料气预处理和冷却、吸收塔和热再生塔、关键工艺参数等方面分析了各自的优势与不足,并介绍了两套装置近几年在生产中出现的贫、富甲醇换热器泄漏、绕管式换热器泄漏、总硫超标等问题和采取的措施。

常压间歇式固定床气化工艺间冷改造概述

常压间歇式固定床气化工艺(UGI气化)在我国的应用与发展已超过60 a,曾在合成氨/氮肥行业气化工艺中占主导地位。近年来,由于节能减排及政策等方面的原因,UGI工艺退出历史舞台进入倒计时,UGI气化间冷改造[主要需增设自洁式过滤器、板式(管式)换热器]几乎成为现存UGI气化炉延续生命周期的唯一出路。对比分析UGI气化间冷改造前后气化系统工艺流程,介绍间冷改造的工艺特点、可解决的环保问题,梳理国内UGI气化间冷改造的技术厂家、主要业绩、运行问题及解决措施等。总之,UGI气化间冷改造技术已完全成熟,完全可解决造气循环水废气挥发、污泥和湿渣大量产生、废水处理等环保问题;寻求工艺上适合且投资较低的增量水处理技术,是UGI气化间冷改造下一步的工作重心。

真空碳酸钾脱硫酸气管道创新实践

真空碳酸钾脱硫在湛钢的运用真空碳酸钾脱硫工艺简介焦炉煤气中硫化合物主要是硫化氢,约占90%~95%;还有少量有机硫。荒煤气中的硫化氢含量取决于煤的含硫量的多少,湛钢焦炉煤气含硫4~6g/m^(3)左右。对焦炉煤气进行脱硫、脱氰意义重大,它不仅是环保要求的迫切需要,也是用户需要;另外对其他净化工序也十分有利;还可变害为宝,实现硫、氰资源的综合利用。

煤气水分离系统产品煤气水带油原因分析及优化调整

某煤制天然气装置气化系统采用鲁奇碎煤加压气化工艺,气化废水预处理设有煤气水分离系统(6个系列,六开无备)和酚回收系统。2023年3月以来,煤气水分离系统出现了产品煤气水带油问题,严重影响酚回收系统的正常运行。基于实际生产情况,从煤气水分离系统负荷、操作温度、设备问题、重芳烃品质等方面入手,分析与探讨产品煤气水带油的原因,通过采取工艺调整降低原料煤气水产量、隔离清洗煤气水冷却器、改造多元烃储槽、更换最终油分离器滤料等一系列优化调整措施后,解决了产品煤气水带油问题,保证了煤气水分离系统、酚回收系统的安全稳定运行。

Shell粉煤气化水系统运行问题及优化改进

河南龙宇煤化工有限公司Shell粉煤气化装置自2008年投运以来,随着运行时间的延长和环保要求的不断提高,气化水系统管线泄漏、设备内部堵塞、现场环境卫生差等问题逐渐凸显。为此,龙宇煤化对气化水系统采取了一系列有针对性的优化改进措施,包括优化系统流程、升级酸火炬连通管线材质、将真空过滤机改为离心式卧螺机、循环水储罐补水由泵输改为重力作用溢流、各储罐液位控制改为通过机泵变频器调节、各收集罐顶部空冷器加装喷淋装置等。优化改进后,现场环境卫生状况大为改善,生产操作方便简洁,现场设备检修作业频次明显降低,为Shell粉煤气化装置的长周期稳定运行奠定了基础。

浅析甲烷深冷分离中的危险因素与安全控制策略

在煤炭企业的常规生产过程中,技术生产人员会专门操作甲烷提取分离作业,实现对甲烷的转化,将其从CO、氢气中分离提取出来,实现对甲烷气体的二次利用过程。介绍了甲烷气体的相关知识理论内容,提出甲烷深冷分离工艺的基本原理以及优缺点,了解工艺中的诸多危险因素内容,然后具体提出该工艺实施过程中的安全控制策略。

低温甲醇洗装置节能改造的实践探索

德国林德设计的11塔低温甲醇洗工艺,该工艺流程中CO_(2)闪蒸罐产生的废气经原料气冷却器II复热至后排放至火炬系统,生产运行中对CO_(2)闪蒸罐产生的废气分析发现有效组分含量较高。为此,文章提出将伊犁新天煤化工有限责任公司现有的循环压缩机进行改造,将废气增压后一部分回收有效组分,另一部分返气化炉,作为气化剂使用,减少了气化炉加压气化过程中的蒸汽消耗而且能够提高天然气产量,增加生产效益。富硫甲醇经二次闪蒸后产生的有效气与中压装置产生的有效气经废气压缩机提压后引入原料气系统,回收有效组分,为企业解决运行问题,创造经济效益。

焦炉煤气络合铁脱硫系统优化方案和实践研究

针对某焦炉煤气硫化氢脱除装置的运行状况和存在问题进行分析。在更换使用GLT络合铁催化剂并进行相关技术改造后,使得催化剂反应特性匹配了脱硫装置的工况条件。实践运行结果表明GLT络合铁催化剂的使用在提升脱硫净化度、控制脱硫液副盐含量和稳定塔阻力等方面取得显著效果。

基于回归模型的焦炉煤气脱硫脱氰工艺优化研究

近年来焦化工业不断发展壮大,同时随着环保要求的日益严格,焦化工业焦炉煤气中的脱硫脱氰技术处理效率的要求也变得越来越高。本文研究利用回归模型对影响工程中脱硫效率的因素进行分析,并对相应的脱硫工艺的脱硫水平进行衡量计算。根据分析结果对三期脱硫装置进行了优化设计,并对建成后的装置进行评价。根据相关评价进一步改进生产方法,根据四期工程中的脱硫工艺自身的优势,实现有机整合,产生了约1256万元/a的经济效益。能够保证在较低成本情况下,实现优良的脱硫效果。

焦炉煤气脱硫工艺实际处理效果及优缺点分析

为进一步探究焦炉煤气脱硫工艺的优化路径,研究以某焦化厂的焦炉煤气硫化物超标问题为实际研究案例,通过文献研究等方式,确定HPF法、超重力技术模式和微晶吸附三种新型脱硫工艺,并结合具体指标参数,对三种脱硫工艺的性能和优缺点进行简要分析,以实现工艺模式的优选。最终确定采用优化后的HPF法(湿法氧化法)进行脱硫处理,其在实际运行中表现相对较为优异,具有一定的理论和现实意义。

高炉煤气精脱硫技术现状及未来发展展望

高质量发展背景下,节能减排是钢铁行业的重要任务,高炉煤气作为钢铁企业的主要污染源之一,其净化处理尤为关键。本文分析了高炉煤气的组成及特点,探讨了高炉煤气精脱硫技术的现状,并针对工艺中的关键问题,从节能减排和持久稳定的角度出发,阐释了全干式高炉煤气精脱硫工艺在未来的重要作用,为超低排放目标下高炉煤气精脱硫提供参考。

焦炉煤气加压脱硫工艺模拟研究

为解决原HPF脱硫工艺存在的脱硫、脱氨效果差问题,基于现有的HPF脱硫工艺,提出了一套焦炉煤气加压脱硫新工艺。该工艺利用脱硫塔加压操作及塔顶引入清水洗涤,使脱硫脱氨同时完成。通过对新工艺模拟结果可知,本文提出的加压脱硫工艺可很好地满足工艺要求,同时解决原有HPF工艺生产中所遇到问题,经过流程及热量优化后,实现工艺的连续生产。

脱硫塔煤气分布器的模拟分析及优化研究

介绍了煤气净化工程脱硫塔中应用的直管开孔式煤气分布器和双列叶片式煤气分布器的主要结构及分布特性。在同等条件下采用Flow Simulation软件分别模拟两种煤气分布器的流动情况,进行流场、压力降、均匀性指数分析,并对低压降的双列叶片式煤气分布器进行结构优化。研究双列叶片式煤气分布器的均布性能和压降性能随不同导流叶片数量的变化规律,提升分布器的分布效果。

HPF法脱硫工艺中悬浮硫含量的降低和清液系统改造

迁安中化煤化工有限责任公司脱硫工艺采用HPF法,为了有效降低脱硫液中悬浮硫的含量,通过将再生塔鼓风强度控制在100~110 m^(3)/m^(2);对再生塔扩大区硫膏进行冲洗;加强熔硫操作;将再生塔顶部泡沫层厚度控制在30~40 cm后,脱硫液中悬浮硫含量可以稳定在0.2 g/L以下。此外,对熔硫釜清液系统进行了改进,减少了工人劳动量并改善了现场操作环境。

焦炉煤气脱硫工艺方案设计分析

为进一步探究焦炉煤气脱硫工艺方案的优化策略,以超重力技术为基础,针对传统的“888法”脱硫工艺进行优化改进。通过旋转填充床搭建焦炉煤气脱硫实验体系进行实验,并确定本次实验的最优参数:反应温度为315 K,RPB转速为1400 rpm,液气比为14 L/m^(3)。在此基础上,以某焦化厂为研究对象开展了中试放大实验,结果显示,中试放大实验取得了较高的脱硫效率,且在成本上具有一定优势,证明本次工艺方案设计取得了初步成功。