液化氣無堿脫臭工藝以復(fù)合金屬氧化物為催化劑,利用液化氣中所溶解的微量氧將硫醇氧化成二硫化物,在總硫超標(biāo)的情況下可通過精餾除去二硫化物,同時(shí)預(yù)堿洗過程使用固定床脫硫劑脫硫化氫,使整個(gè)工藝過程不存在堿渣排放問題,具有很好的應(yīng)用前景。

其原理是通過催化氧化與吸附結(jié)合的方法來脫硫。常用的有鐵系催化劑、MnO2CuO 催化劑、稀土金屬催化劑、貴金屬催化劑系列等,其脫硫機(jī)理類似。該類催化劑可在常溫常壓下將LPG 中的甲硫醇、乙硫醇等轉(zhuǎn)化成二硫化物和三硫化物,然后再用活性炭或用冷凝方法除去;且鐵能與LPG中的H2S 反應(yīng)生成穩(wěn)定的硫化物,除去硫化氫。

齊魯石化研究院和石油大學(xué)合作研制了以分子篩為載體、非貴金屬為活性組分的脫硫劑,能有效地脫除液化石油氣中較難脫除的二硫化物。與載體未處理的脫硫劑相比,經(jīng)預(yù)處理的分子篩載體脫硫劑其脫硫性能較好。開發(fā)的Q TM201 硫醇氧化催化劑是在復(fù)合金屬氧化物中加入適量的活性助劑和特種添加劑,經(jīng)混碾、成型、干燥和焙燒后制成。Q TM201 催化劑具有硫醇氧化活性高、穩(wěn)定性好且能吸附H2S 等特點(diǎn)。工業(yè)側(cè)流試驗(yàn)結(jié)果表明,該催化劑在液相及常溫條件下可有效地將液化氣中的硫醇氧化成二硫化物,無堿液排放。

南京大學(xué)梅華等研究用固體堿替代污染大的液體苛性堿,結(jié)果表明,較高的Mg 與Al 物質(zhì)的量比制備的MgO/ Al2O3-Co PeS 催化劑具有較高的表面堿量,在硫醇催化氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出相對(duì)高的催化活性。

石油大學(xué)夏道宏等在哈爾濱石化分公司液化氣脫硫醇預(yù)堿洗系統(tǒng)中進(jìn)行了固體堿技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,固體堿洗能夠達(dá)到或超過液體堿洗的效果;固體堿洗不僅脫硫化氫效果好,而且具有脫硫醇和總硫的功能;使用固體堿無廢堿液排放,對(duì)環(huán)保有利。

三聚環(huán)保公司研制了一系列無堿固定床催化氧化吸附脫硫催化劑,其中JX22A 硫醇轉(zhuǎn)化催化劑在中石化大慶煉化公司成功應(yīng)用,其活性組分結(jié)構(gòu)屬于結(jié)晶化學(xué)中ABO 型化合物,是高價(jià)態(tài)過渡金屬,活性組分中的晶格氧能將硫醇氧化成二硫化物,當(dāng)液化石油氣中有微量氧存在時(shí),立即補(bǔ)充到晶格氧中,使活性組分結(jié)構(gòu)不破壞,如此循環(huán)反復(fù)。根據(jù)此機(jī)理,催化劑需在氧的濃度大于硫醇濃度的前提下使用。進(jìn)行反應(yīng)時(shí),不需加入活化劑,也不需加入有機(jī)堿和無機(jī)堿,真正實(shí)現(xiàn)了無堿脫臭和不產(chǎn)生二次污染的堿渣。實(shí)際生產(chǎn)的液化石油氣中微量氧的濃度比硫醇的濃度高2～5 倍。該工藝采用2或3 個(gè)固定床,將醇胺法脫H2 S 后的液化石油氣,先脫去液化石油氣中夾帶的醇胺殘液,后進(jìn)入COS水解罐,將COS 水解生成的H2 S 和醇胺法未脫盡的H2S 脫除,最后進(jìn)入催化氧化硫醇轉(zhuǎn)化催化劑床,硫醇被氧化成二硫化物,簡化了原工藝流程,消除了堿渣。

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