强化硫转移助剂脱硫效率的再生器内构件改造

某炼化公司2.20 Mt/a重油催化裂化装置检修时,针对单段逆流再生器密相床层中待生催化剂(待生剂)分配不均匀以及气泡相和乳化相传质阻力较大限制硫转移剂脱硫效率的问题,将待生剂分配器由“船”形改为“Y”形,并增加一层Crosser格栅。改造实施后,由于待生剂在密相床层分布得更均匀,使得含SO_(2)的烟气也均匀分布在密相床层,减少了传质阻力,提高了助剂的吸附脱硫效率。在相近的再生工况下,硫转移助剂的捕硫量(PUS)增加了一倍,助剂使用量降低40%,烟气净化系统氨水用量降低40%,助剂费用和运行成本显著降低,同时烟气外观明显改善。

硫转移剂应用与改善催化裂化烟气蓝烟拖尾情况总结

中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司1.2 Mt/a重油催化裂化装置因原料性质变化导致再生烟气中SO_(x)含量上升,外排烟气蓝烟拖尾现象愈发严重。为改善烟羽外观、避免外排废水TDS(溶解性固体总量)超标并降低湿法脱硫塔操作负荷,开展了运用增强型RFS09硫转移剂并优化装置操作、消除外排烟气蓝烟拖尾的工业试验。结果表明:当原料硫质量分数为0.4%~0.7%、硫转移剂藏量占系统藏量的3.5%时,蓝烟拖尾现象得以控制,脱硫塔入口烟气SO_(2)的质量浓度稳定控制在500 mg/m^(3)以下、碱液消耗量降低48.5%、外排废水TDS由41400 mg/L降至6400 mg/L,废水COD(化学需氧量)减小,烟气中的硫大幅向气体产品中转移。增强型RFS09硫转移剂的应用对产物分布、产品性质和装置运行均无负面影响。该工业试验也进一步表明:增强型RFS09硫转移剂能很好地实现催化裂化再生烟气污染物源头减排,并减少二次污染。

氩气保护电渣重熔脱硫预测研究

在工业级氩气保护电渣重熔过程中,钢中脱除的硫在渣中积累,会影响脱硫反应效率,造成重熔锭中硫含量分布不均。目前,电渣脱硫研究主要是基于规格较小的实验级,与大规格的工业级电渣脱硫动力学条件差别明显,故相关研究成果在工业应用中存在局限性。因此,本研究建立了工业级电渣重熔过程脱硫反应模型,经3吨氩气保护电渣实验验证,模型计算结果与实验结果基本一致。研究结果表明,降低电极和渣中初始硫含量、增加渣量、提高硫容量、降低电极下降速度均有利于提高脱硫率。基于研究结果推导出模型简化公式,可直接近似求解重熔锭不同质量处的硫含量。

TUD-DNS3型烟气脱硝助剂在重油催化裂化装置的工业应用

自2023年6月1日起,海南省洋浦经济开发区催化裂化催化剂再生烟气NO_(x)排放浓度限值由200 mg/m 3降至100 mg/m^(3)。某企业为避免烟气NO_(x)排放超标,进行了TUD-DNS3型脱硝助剂工业应用试验。加注该脱硝助剂后,烟气NO_(x)质量浓度稳步降低,在助剂累计量达到系统催化剂总藏量约2.5%时,综合塔出口NO_(x)质量浓度由135 mg/m 3降至92 mg/m^(3),脱除率达30%以上。TUD-DNS3磨损指数为1.78%,新鲜催化剂磨损指数为2.10%,二者相差不大,表现为助剂加注前后油浆固含量基本不变。在外排烟气SO_(2)质量浓度基本不变的情况下,脱硫脱硝耗碱量约下降2 t/d,气体产品中硫化氢含量上升,说明TUD-DNS3具有一定硫转移效果。TUD-DNS3加注后再生烟气中CO/CO_(2)体积比由0.367降至0.238,再生侧取热负荷增加,外取热器产汽量增加约17 t/h,在余热锅炉炉膛温度维持稳定的情况下,余热锅炉消耗燃料气量有所上升。

硫转移剂对两段再生催化裂化装置热平衡的影响

应用硫转移剂是实现催化裂化烟气脱硫的理想方式。近年来,有关硫转移剂在催化裂化装置工业应用的报道层出不穷,但有关应用过程中对装置热平衡影响的研究较少。该文根据JF–SN1P硫转移剂在某公司2.8 Mt/a两段再生催化裂化装置的工业应用实际,量化分析了JF–SN1P硫转移剂对催化裂化装置热平衡的影响。结果表明,JF–SN1P剂有促进CO燃烧转化成CO_(2)的助燃作用,可使催化裂化贫氧再生段CO含量由6.8%降至3.5%,CO_(2)含量由13.2%升至16.4%;焦炭在贫氧段完全燃烧比例随之增加,贫氧段烧焦放热增加,总反应再生烧焦放热增加,占总烧焦放热比例增加9.98%;贫氧段再生烟气中可释放的CO燃烧热量减少,为使余热锅炉炉膛温度保持稳定,需提高瓦斯消耗量以达热平衡。

不溶性硫磺生产过程的传热分析

在不溶性硫磺生产过程中,急冷效果不仅会影响产品质量,还对生产能耗和成本起决定性作用。引入了冶金行业热处理的理论和经验公式,对不同急冷方式的传热过程进行了模拟计算,认为雾化急冷的传热系数远大于淬火急冷,是提高冷却速率、提升急冷效果的良好选择。

用于芥子气检测的ICT荧光探针及其薄膜基气相传感器

芥子气(Sulfur Mustard, SM)的快速检测是有效应对SM释放与泄漏危害的关键,能够显著促进医疗救助与健康防护工作的顺利开展与高效执行。本文综述了用于SM检测的分子内电荷转移(Intramolecular Charge Transfer, ICT)荧光探针的研究现状,总结了4种ICT荧光探针的传感机制;通过分析探针的结构与性能探讨了此类探针及其薄膜基气相传感器的应用,并指出未来的薄膜基SM传感器应具备高稳定性、高灵敏度、快速响应以及裸眼可视化等特性。

含S自由基促进沉积有机质生烃的本质——H转移机制

沉积有机质热演化的本质是伴随H转移的歧化反应。有机S含量较高的干酪根具有更低生烃活化能,往往被认为是体系中丰富的含S自由基加速了C–C键断裂的结果。后生作用阶段,二苯并噻吩类化合物(DBTs)是有机S热演化的一类关键产物。因此,研究联苯类化合物(BPs)和单质S化合生成DBTs的反应过程,有助于理解在S自由基作用下,以H转移为基础的有机质生烃机理本质。本研究通过Gaussian09程序和3,3′-二甲基联苯(3,3′-DMBP)与单质S的热模拟实验,探索BPs和单质S反应生成DBTs的潜在反应路径。结果表明,S1自由基与BPs发生化合反应是优势反应路径,该过程进攻C–H键,形成DBTs和高活性的H自由基;除了部分H自由基参与生成H2S外,其余H自由基可以促进有机质裂解生烃。该优势反应路径表明, H转移更可能是后生作用阶段含S自由基促进沉积有机质裂解生烃的关键步骤。

硫转移剂在快速床高效再生催化裂化装置的应用

文中介绍了某石化公司200×10^(4)t/a快速床高效再生催化裂化装置硫转移剂的工业应用情况。应用结果表明,在原料硫质量分数为0.5606%、硫转移剂占系统催化剂藏量2%条件下,烟气中的SO_(2)浓度由977 mg/m^(3)降低至248 mg/m^(3),降低幅度达到74.61%,且脱硫塔外排烟羽蓝烟拖尾现象明显改善,肉眼基本观察不到蓝烟,脱硫塔外排烟气呈现水蒸气白色,厂区临近区域地面也不再出现蓝烟现象,改善了厂区的生产和生活环境。应用硫转移剂后碱液消耗减少、硫磺产量增加和加剂成本综合计算效益为190.53万元/a。

rGO-S-CPEs复合正极的制备及其全固态锂硫电池的电化学性能

聚合物基复合电解质(CPE)应用于全基固态锂硫电池在保证高能量密度的同时,改善了电解质与电极之间的界面接触,具有更为广阔的应用前景。但硫正极固有的绝缘性会导致较低的电子/离子传输速率,通常选用高导电性的碳材料和高离子电导率的电解质材料来改善复合硫正极的电子/离子传输速率。制备了高离子电导率的聚合物基聚氧化乙烯(PEO)-双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)-锆酸镧锂(LLZO)复合电解质,在20和60℃下离子电导率分别为1.16×10-4和7.26×10^(-4)S/cm,同时将其与硫-还原氧化石墨烯制备rGO-S-CPEs复合硫正极,在改善了正极中离子传输速率的同时,取代了粘结剂的作用。探究了正极材料中不同含量的复合电解质对电池性能的影响。测试结果表明,当硫正极中复合电解质含量为40%(质量分数)时,全固态锂硫电池的电化学性能最佳,在0.2 C、45℃下,首次充放电比容量为923 mAh/g,50次循环后比容量为653 mAh/g。

三重四极杆电感耦合等离子体质谱法直接测定松香中硫的含量

由于单四极杆质谱技术很难完全消除等离子体、溶剂和基体产生的多原子离子干扰,提出了题示研究。采用无水乙醇直接消解松香样品,可避免高温灰化和湿法消解造成的损失。在附加气氧气流量40mL·min^(-1)条件下进行有机进样以消除积碳,采用三重四极杆电感耦合等离子体质谱仪双质量过滤器及优越的碰撞/反应池技术,使用氧气质量转移模式,去除^(16)O^(+)_(2)、^(36)ArC^(+)等多原子离子干扰,实现松香中硫含量的稳定测试。结果表明,硫的质量浓度在100μg·L^(-1)以内与对应的响应强度呈线性关系,检出限为0.52μg·L^(-1)。对低、中、高浓度水平标准溶液测定7次,测定值的相对标准偏差均小于4.0%。按照标准加入法进行回收试验,回收率为91.2%~104%。

硫酸再生装置长周期运行问题分析整改

大庆炼化公司3万t/a硫酸再生装置,采用奥地利P&P工业技术公司湿法废酸再生技术,于2018年12月建成投运,是30万t/a烷基化的配套装置,解决烷基化装置产生的废酸所引发的高额处理费用和中和填埋导致的环境污染问题,属于环保装置。装置由于硫酸露点腐蚀和过程气杂质导致的垢下腐蚀,导热盐换热器频繁发生泄漏,导热盐泄漏进入含酸的过程气中导致尾气NOx排放超标,不仅造成装置非计划停工,还会产生较严重的安全环保事件。目前,国内P&P湿法硫酸再生装置运行周期均<12个月。因此,需要攻克装置的瓶颈问题,从根本上保障装置长周期运行。通过总结装置首次开工以来几个运行周期出现的影响长周期问题和停工检修经验,对影响装置长周期运行的瓶颈问题进行了原因分析,并逐一采取了针对性的整改措施,取得了良好的效果,为国内湿法硫酸再生装置长周期运行提供一定帮助和借鉴。

烷基化硫酸反应器密封设计分析与计算

烷基化装置主要以较为成熟的硫酸法为主,DuPont(杜邦)公司的Stratco工艺是目前全球对烷基化油生产的主要代表性工艺,Stratco卧式偏心反应器是当今最为成熟的搅拌混合反应器且市场占有率极高。因此对国内市场而言,机械密封的可靠性是其能否长期平稳运行的重要保障。通过结构布置及理论计算,深入分析硫酸反应器密封的设计要点,主要从两个方面进行理论分析。一是结合工艺流程,从传热机制角度确定选型方案;二是通过控制端面间界面形状改善机封的运行状态,合理利用以往成功的技术理念给出结构参数,利用有限元软件进行分析校核,输入实际工况参数后结合流、固、热耦合迭代,计算出较为可靠的理论结果,最后通过模拟试验对比验证结构参数的可靠性。

催化裂化烟气硫转移剂的开发与应用

选用在与FCC催化剂物性相似的基体上浸渍活性组分的技术路线制备了硫转移剂 ,并在齐鲁石化公司催化裂化装置上进行了工业应用试验。结果表明 :该硫转移剂加入量为 3 %时 ,烟气中SO2脱除率达到 5 1 .47% ,NOx 脱除率达到 3 7.65 % ,且对催化裂化装置流化操作及产品分布、产品质量不会造成不良影响 。

矿产开发对酸雨形成的影响研究

通过对广东省有色金属、多金属、贵金属、稀有金属、黑色金属和非金属的大、中、小型、国家开采和民采(私人企业、集体所有制企业)两种经济形式的矿山进行现场调查,对其大气、水、雾等现场监测.将各种类型的矿山尾矿、废石等矿山废弃物以及硫化矿物矿石进行为期两年的模拟实验,了解硫排放的影响因素、排放过程化学形态的分布及排放速率;观察矿山废弃物硫排放受湿度、光、热、氧化、废弃物自身物理性状及矿物结构的控制.结果表明,其排放速率与广东省四季自然条件相关,与广东省酸雨频率吻合,表明矿山开发酸化了大气环境.并提出了矿山环境治理应是酸雨治理的重要组成部分,无序的民采加剧了矿山酸性物质的排放.

反应气氛对煤热解过程中硫变迁与释放的影响

通过固定床、流化床热解脱硫过程,重点对比分析反应气氛对煤中硫变迁与释放行为的影响。研究结果表明:还原性气氛较惰性气氛和氧化性气氛更有利于煤中硫的释放。较高的热解温度有利于有机硫和硫酸盐硫的脱除,较长的热解时间可以使更多种类的硫发生分解反应。选择合适的热解条件参数是实现煤热解预脱硫、有效提高脱硫效率的关键。

多功能催化裂化烟气硫转移剂的工业应用

为了减少加工高硫重油时 ,催化裂化烟气中排硫对大气造成的污染 ,利用齐鲁石化公司研究院开发的硫转移剂在胜利炼油厂的催化裂化装置上进行了工业应用试验 ,结果表明 :该硫转移剂的加入量在占装置系统藏量的 3%时 ,烟气中SO2 的脱除率达到 5 1.47% ,NOx 的脱除率达到37.6 5 % ;可改善产品分布 ,使轻质油收率提高 1.98个百分点 ,而对催化裂化汽油、柴油和液化气的产品质量和流化操作无影响 ,对装置的正常运转和产品的后加工也无影响。为炼油厂治理催化裂化烟气污染提供了一种可行技术。

再生条件对硫转移剂脱硫性能的影响

采用提升管循环流化床连续反应再生手段,考察再生条件对硫转移剂脱硫性能的影响。结果表明:随着再生温度的增加,硫转移剂的脱硫活性增加;再生器主风量影响催化剂的烧焦效果,但对硫转移剂的脱硫率没有明显的影响;烟气中过剩氧含量降低,硫转移剂的脱硫效果受到影响,但实验所用硫转移剂在烟气中氧气质量分数为0.8%时,SO2脱除率可达90%;催化剂在再生器中的停留时间明显影响硫转移剂的脱硫性能,停留时间越短,则脱硫率越低,即使停留时间为13 min,催化剂的脱硫率也可超过81%。

沁能焦煤中各形态硫热解迁移规律研究

为探索炼焦煤中硫的存在形态及各形态硫的迁移变化规律,研究了山西沁能焦煤在停留时间30 min,热解终温为450~950℃条件下煤中全硫及各形态硫热解脱除规律,采用傅里叶红外光谱及X射线光电子能谱对原煤及焦样中有机硫化物具体形态及相对含量进行了分析。结果表明,煤样中有机硫化物可分为硫醚、含硫氧化物、二硫化物及Ar—S类硫化物(芳香族类及噻吩类硫化物)4类;热解过程中全硫脱除率升高主要是由于各类有机硫化物分解析出,硫化铁硫对全硫脱除贡献率有限;热解过程中,煤中各类有机硫化物间存在相互转化的现象。

煤中有机硫形态结构和热解过程硫变迁特性的研究

利用热解质谱并结合固定床热解反应装置，对煤中有机硫的形态结构及其对加氢热解过程硫变迁特性的影响，进行了较系统的研究。结果表明，煤中有机硫的形态结构在褐煤中主要以脂肪族、芳香族硫化物为主，而在烟煤中则主要以各种不同芳构化程度的噻吩结构为主，初步表明煤中有机硫形态结构随煤变质程度的变迁呈较强的连续递变性。煤热解过程中硫在各产物中的变迁和分布与煤中有机硫的形态结构特点密切相关。较高芳构化噻吩结构不完全的氢化还原反应显著制约了有机硫往气态产物中的转移，这使热解焦油中有机硫的分布量主要取决于原煤中具有较高芳构化程度的噻吩硫结构的含量，而与脂肪、芳香族硫化物甚至单环噻吩硫的含量关系不大。