干法脱硫综述

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1、第一章硫化物的物理性质1硫化氢硫化氢，分子式H2S，是无色气体，有类似腐烂鸡蛋的恶臭味。性剧毒。易容于水，其水液呈酸性，能与碱生成盐。可用碱溶液来吸取它以除去气体中的硫化氢。硫化氢的还原能力，易被氧化成硫磺和水，这一性质被广泛的用于脱出硫化氢并复产硫磺的工业上。硫化氢还容易与金属，金属化合物或金属的盐类生成金属硫化物。2硫醇硫醇，分子式RSH（R烷基），低分子硫醇具有厌恶的气味，浓度仅为1×-310g/1，就可以被人感觉出来。有毒。不溶于水。呈酸性，其酸性比相应的醇类强，能与金属盐类或碱作用。硫醇在加热条件下可分解成烯烃与硫化氢，分解温度150-250℃。3硫醚硫醚，分子式RSR′（R

2、,R′烷基），无味的中性物质，有较好的化学稳定性，与碱不发生作用，浓硫酸只能溶解而不能氧化，在稀硫酸中溶解度也不大，它们的热分解温度也高，需要在大于400℃才能分解为烯烃和硫化氢。4噻吩噻吩，分子式------。噻吩的物理性质和苯极为相似，有苯类芳香烃的气味，不溶于水，既不显酸性，也不显碱性，但容易发生硝化，磺化与卤化作用。噻吩的各类衍生物最稳定，温度达到500℃也难分解，它是最难脱出的硫化物，故称为非反应性硫。5二硫化炭二硫化炭，分子式CS2.无色液体，难溶于水，与碱的水溶性反应3CS2+6KOH→K2CO3+2K2CS3+H2O（1-1）二硫化炭还可以被氢还原，视反应条件可生成硫化

3、氢，硫醇或其它有机物，在高温下与水蒸汽作用几乎可完全转化为硫化氢。6羰基硫羰基硫，分子式COS，是无色无嗅的气体，微溶于水。干燥的COS较稳定，在高温下有可能分解为二硫化炭和二氧化炭，900℃可分解出硫。在高温下可与水蒸汽作用转化成硫化氢。与碱的水溶液一起能缓慢地进行下面的反应COS+2NaOH→Na2CSO2+H2O(1-2)生成的硫化碳酸盐不稳定，可分解成碳酸钠和硫化钠Na2CSO2+2NaOH→Na2S+H2O+Na2CO3（1-3）表1-1硫化物的物理性质名称单位硫化氢二硫化碳羰基硫甲硫醇乙硫醇噻吩二甲硫醚二乙硫醚分子式/H2SCS2COSCH3SHC2H6SC4H4SCH3S

4、CH3(C2H5)2S分子量/34.0876.11360.0748.1162.1384.1362.1390.183密度kg/m1.53921.2611.0732.152.770.8480.836沸点℃-61.846.23-50.26.834.484.1437.392融点℃-82.9-111.9-138.2-122-144.4临界压力atm88.975.275.26571.454.256.2临界温度℃100.42792791052263073临界密度g/cm0.3490.3680.368第二章原料气中硫化物的形态和含量1天然气天然气中经常遇到的硫化物主要是硫醇（特别是甲硫醇和乙硫醇）和羰

5、基硫，有些天然气含有二硫化碳和硫醚。国内外天然气中硫的形态和含量差别极大，同一气田不同井口成分也不一样，无规律可寻。我国四川某地天然气经环丁砜乙醇胺装置脱硫后还含有硫化3氢20mg/m左右。其中含甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、甲硫醚、乙硫醚等十多种硫醇、醚类物质，而甲硫醇占有机硫的90%以上。甲硫醚占硫醚的90%以上。表2-1四川某天然气硫的形态和含量硫化物形态单位总硫总有机硫硫化氢硫醇硫醚其它含量3mg/Nm6700069966301630681/1.0498.960.940.1/2炼厂气炼厂气中硫化物的组成十分复杂。某炼厂经乙醇胺法脱硫之后的气体经定性分析结果，仅硫醇类物质就25种之多。

6、硫化物中除H2S和COS外还有甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、丙硫醇、叔丁硫醇、正丙硫醇、甲基乙基硫醚，甲基异丙基硫醚，乙基丁基硫醚，甲基乙二硫醚，甲一丙二硫醚，二乙基二硫醚，二丙基二硫醚，六碳二硫醚。3煤制气当前我国中小型氮肥厂的主要原料还是煤（焦）。在所有的造气用煤中都含有硫，煤中硫的存在形式可用下表所示表2-2焦化干气主要硫化物含量ppm硫化物名称硫化氢硫醇硫醚及二硫化物羰基硫其他有机物含量ppm10185.917.948.814.1占总硫的百分数3.967.36.517.65.1无基硫在煤中分布不均，而有机硫在煤中分布基本均匀。原料煤在制气过程中，硫将发生化学转化和重新分配，一部分硫变

7、成挥发性硫以气体状态析出（如H2S、COS等），一部分经过内部转化变成热稳定性较高的固定硫。在造气炉内，黄铁矿硫的化学转化能力比有机硫强得多。以空气为气化剂的吹风阶段有SO2生成，一部分被煤灰中的碱性物质吸收而被固定在煤中CaO+SO2→CaSO3（1-4）2CaSO3+O2→2CaSO4（1-5）一部分被吹风带出（例如用罗城煤造气时吹风气组成为N279%，CO216%，CO4%，3O20.4%，SO22.0-31g/m）。在氢气存在下黄铁矿的