焦炉煤气深度净化技术工业应用及催化剂失活剖析

发布时间：2020-04-02 20:32

【摘要】：我国是世界上最大的能源生产国和消费国,同时也是世界上最大的煤炭生产国和消费国。由于我国的国情决定,煤炭在较长一段时期内仍将是我国的主要能源。2015年1月1日新《中华人民共和国环境保护法》及《炼焦化学工业污染物排放标准》全面实施,《焦化行业准入条件》规定焦炉煤气利用率不低于98%,焦炉煤气回收利用势在必行,而焦炉煤气深度净化技术工艺及配套的专用催化剂的开发应用是实现焦化企业副产焦炉煤气循环利用和清洁生产的关键技术之一。本文系统评述了焦炉煤气深度净化技术工艺及配套专用催化剂,研发设计商业化技术工艺包、工艺流程、催化剂活化方案及开工方案,研究和分析工业化应用数据,剖析失活催化剂,改进和完善催化剂及技术工艺。利用X射线荧光元素分析、抗压碎力分析、烧失重分析、压汞法孔结构分析、X射线衍射分析、X射线能谱分析、拉曼分析等手段对工业失活催化剂进行了全面剖析;利用复配组合方法,以氧化锌为主要活性组分,添加氧化铜和碱土金属氧化物为助剂改性,结合拟薄水铝石、高铝水泥等,制备成强度高、比表面积大的超级精脱硫剂,将原料气中的硫化氢脱至20ppb以下；利用TSA变温吸附净化技术,可以将焦炉煤气中的焦油、苯、萘、氨、氰化氢等杂质脱至更低的净化指标,有利于延长预加氢催化剂的使用寿命；从企业的经济收入、催化剂性能、操作安全方面综合考虑,中温脱硫剂采用氧化锌脱硫剂代替铁锰脱硫剂是一种明智的选择。工业应用实践证明“常温脱苯脱萘脱油粗脱工段+中温两段加氢转化精脱工段”组成的焦炉煤气深度净化技术工艺及其配套的催化剂成熟可靠,工艺路线可以安全、稳定、高效、长周期运行,完全达到了工艺设计的指标,解决了焦炉煤气深度净化的难题。
【图文】：

工艺流程图,焦炉煤气,工艺流程

然后经过换热器温度降至３３０￣３６０°Ｃ之后从上而下进入二级镇钥加氨反应器，在逡逑银钥催化剂的作用下，将焦炉煤气中剩余的少量有机硫进行深度加氨转化成无机硫，逡逑之后从上而下进入两台可串可并的氧化巧精脱硫反应器，最终将焦炉煤气中的总硫脱逡逑除到小于化Ｉｐｐｍ的指标后送往下游工序。逡逑３．２装置开工逡逑装置的开工包括工艺、设备、系统、安全大检查，装置管线冲洗、吹扫、气密、逡逑试压，单机试运行，催化剂活化，投料生产。本章只介绍催化剂的相关事宜，包括催逡逑化剂的存胆、装填、活化、开工。逡逑３．２．１催化剂的存胆与装填方案逡逑不恰当的存胆方法也非常容易影响催化剂的性能，例如吸潮、泡水、雨淋等可能逡逑会造成催化剂强度降化、表面脱皮、活性组分流失，甚至会引起催化剂活性组分变化，，逡逑导催化剂失活：剧烈摇晃、震动、碰撞等会引起化颗粒破损、产生化尘，逡逑

升温趋势,催化剂硫化,加氨,注意事项

预硫化结束时，ＪＴ－８型、ＪＴ－１型催化剂吸硫量分别为本身重量的５％、６％左右［Ｗ。化逡逑氨催化剂干燥及硫化工艺操作参数如表７所示，加氨催化剂干燥及硫化升温趋势图如逡逑图６所示ｆＷ。逡逑采用Ｈ２Ｓ为硫化剂时，发生如下反应：逡逑Ｍ０Ｏ３＋２Ｈ２Ｓ＋Ｈ２邋一邋Ｍ０Ｓ２＋３邋也邋0逡逑Ｆｅ２0３＋２邋出邋Ｓ＋也一邋２Ｆ邋巧＋３邋比邋０逡逑３ＮｉＯ＋２邋也邋Ｓ＋也一佩邋Ｓ２＋３邋比邋０逡逑９ＣｏＯ＋８邋访邋Ｓ＋比邋一邋Ｃ０９Ｓ８＋９邋也邋０逡逑推荐预硫化条件如下：逡逑硫化剂：比Ｓ、ＣＳ２、ＤＭＤＳ逡逑气源：氨氮气或含氨的焦炉煤气逡逑气体中硫含量：０．１？０．８％邋（体积）、也含量＞２０％、氧含量＜０．５％逡逑空速：３００？５００ｈ－＇逡逑皮化初期常皮或低压（《0．５ＭＰａ），后期可适当提压逡逑注硫温度：采用ＣＳ２时催化剂床层温度升至１７０￣１８０‘Ｃ，采用ＤＭＤＳ时催化剂逡逑床层温度升至１９０￣２００‘Ｃ逡逑边升温边预硫化（升温速度１５‘Ｃ／ｈ），２２０‘Ｃ、２６０‘Ｃ、３２０’Ｃ、３８０‘Ｃ分别恒温逡逑３￣５小时，按催化剂理论吸硫量将ＣＳ２邋（或ＤＭＤＳ）加完为止，可认为预硫化结束，逡逑最终降至正常的操作温度，然后逐步将系统压力升至正常操作压力（０．５ＭＰａ／１０ｍｉｎ），逡逑转入正常操作。逡逑巧逡逑
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ546.5;TQ426

【参考文献】