新型络合铁脱硫催化剂在焦炉煤气净化中的应用
2025-04-15 浏览次数：322次
2019 年中国焦炭产量 4. 71 亿 t，焦炉煤气产量约 1 900 亿 m3/ a，焦炉煤气是煤在炼焦炉炭化室受热分解产生的副产品，是由 H2、CH4、CO2、CO、H2S等气体组成的混合物，焦炉煤气中的 H2S 含量一般为 5 ～ 8 g /m3，H2S 是一种强烈的神经毒物，根据我国环境保护法规定，在居民住宅区空气中 H2S 含量不**过 0. 01 mg /m3，在车间空气中 H2S 含量不**过10 mg / m3。同时 H2S 对下游工段的设备、管道有腐蚀作用，使下游工艺中的催化剂中毒。所以，对焦炉煤气中 H2S 脱除的研究具有重要的现实意义。
近年来，关于 H2S 气体的脱除技术国内外的研究非常多。根据脱硫原理可分为吸收法、吸附法、氧化法等。对于量大、H2S 浓度较高的场合，既要考虑对 H2S 脱除，又要有效回收利用硫资源。目前焦化企业使用较多的是湿法氧化法，比较有代表性的脱硫工艺有 PDS( 双核酞菁钴磺酸盐) 脱硫工艺、ADA法、栲胶脱硫工艺和新型络合铁脱硫工艺。国内焦化企业使用 PDS 法及栲胶法的脱硫工艺较多，这2 种脱硫工艺优点是工艺比较成熟; 缺点是脱硫液硫容偏低、再生速度慢，脱硫液循环量大，设备投资大、能耗高，产生大量副盐，需要外排脱硫废液，以维持脱硫系统的正常工作。新型络合铁脱硫工艺是一种以铁离子作为催化剂的脱硫工艺，在脱硫液中直接将硫化氢转化成单质硫，催化剂通过空气氧化再生实现循环利用。新型络合铁脱硫工艺优点是铁资
源丰富、催化剂成本较低; 脱硫液工作硫容高，降低脱硫液循环量，节能降耗; 络合铁催化剂具有合适的
氧化还原电位，可避免 H2S 深度氧化，减少副盐( 硫酸盐、硫代硫酸盐) 的生产。
实 验所用的新型络合铁催化剂为一种由多组分组合的复配络合铁溶液，以 Na2CO3为碱源，调节络合铁脱硫液的 pH 为 7. 8 ～ 9. 2，以集团下属焦化企业焦炉煤气为原料，对新型络合铁催化脱硫工艺进行了大量适应性研究。研究不同温度、不同 pH、不同催化剂浓度等对新型络合铁脱硫剂脱硫效果的影响。
实验结果表明，在集团下属某焦化企业焦炉原料气中硫化氢含量为 2. 0 ～ 4. 0 g /m3时，经过脱硫后，H2S 含量＜20 mg / m3，满足环保要求。溶液的 pH为 7. 8～ 9. 2，铁离子浓度为 0. 3 ～ 0. 8 g /L。脱硫情况良好。
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近年来，关于 H2S 气体的脱除技术国内外的研究非常多。根据脱硫原理可分为吸收法、吸附法、氧化法等。对于量大、H2S 浓度较高的场合，既要考虑对 H2S 脱除，又要有效回收利用硫资源。目前焦化企业使用较多的是湿法氧化法，比较有代表性的脱硫工艺有 PDS( 双核酞菁钴磺酸盐) 脱硫工艺、ADA法、栲胶脱硫工艺和新型络合铁脱硫工艺。国内焦化企业使用 PDS 法及栲胶法的脱硫工艺较多，这2 种脱硫工艺优点是工艺比较成熟; 缺点是脱硫液硫容偏低、再生速度慢，脱硫液循环量大，设备投资大、能耗高，产生大量副盐，需要外排脱硫废液，以维持脱硫系统的正常工作。新型络合铁脱硫工艺是一种以铁离子作为催化剂的脱硫工艺，在脱硫液中直接将硫化氢转化成单质硫，催化剂通过空气氧化再生实现循环利用。新型络合铁脱硫工艺优点是铁资
源丰富、催化剂成本较低; 脱硫液工作硫容高，降低脱硫液循环量，节能降耗; 络合铁催化剂具有合适的
氧化还原电位，可避免 H2S 深度氧化，减少副盐( 硫酸盐、硫代硫酸盐) 的生产。
实 验所用的新型络合铁催化剂为一种由多组分组合的复配络合铁溶液，以 Na2CO3为碱源，调节络合铁脱硫液的 pH 为 7. 8 ～ 9. 2，以集团下属焦化企业焦炉煤气为原料，对新型络合铁催化脱硫工艺进行了大量适应性研究。研究不同温度、不同 pH、不同催化剂浓度等对新型络合铁脱硫剂脱硫效果的影响。实验结果表明，在集团下属某焦化企业焦炉原料气中硫化氢含量为 2. 0 ～ 4. 0 g /m3时，经过脱硫后，H2S 含量＜20 mg / m3，满足环保要求。溶液的 pH为 7. 8～ 9. 2，铁离子浓度为 0. 3 ～ 0. 8 g /L。脱硫情况良好。
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