新型, 高效dj-1 多功能净化剂的开发

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1、新型、高效DJ-1多功能净化剂的开发王先厚孔渝华胡典明肖安陆钱胜涛刘华伟*系本文作者雷军李仕禄张清建陈健国家气体净化剂重点工业基地湖北省化学研究院气体净化中心摘要：开发了DJ-1多功能净化剂，该净化剂具有耐硫脱氧、COS转化、CS2转化和HCN脱除等多种功能，其中脱氧率＞90%，COS转化率＞80%，CS2转化率＞90%，HCN脱除率＞80%，已应用于甲醇、醋酸和DMF等系统的原料气净化领域。关键词：多功能净化剂脱氧转化HCN脱除1前言煤制气中通常含有COS、CS2、HCN等多种毒物，在甲醇、醋酸和

2、DMF等生产中O2也是一种毒物，DJ-1多功能净化剂正是针对上述四种毒物的净化脱除而研制的一种新型净化剂[1,2]。该净化剂具有耐硫脱氧、COS转化、CS2转化和HCN脱除等多种功能，可广泛应用于甲醇、醋酸、DMF等合成气、焦炉煤气以及电厂燃气的净化领域，目前已在多套装置上投入应用，效果理想[3]。2实验2.1催化剂的制备DJ-1多功能净化剂的制备采用特种球形γ-Al2O3负载多种过渡金属，经400～600℃焙烧及预活化处理制得。2.2催化剂的评价装置催化剂的活性评价装置如图1所示。12345167

3、1原料气瓶2减压阀3流量计4水汽饱和器5反应管6电加热炉7恒温水浴图2-1DJ-1多功能净化剂活性测定装置图2.3实验方法反应管内径Ф27mm，装填DJ-1多功能净化剂30ml，原料气经流量计准确计量后通过水汽饱和器，后进反应管，对反应管的进出口气进行分析，考察DJ-1多功能净化剂的各种性能。2.4分析方法HC-2型微量硫分析仪湖北省化学研究院WK－2D微库仑硫分析仪江苏分析仪器厂KY203控氧仪新安江分析仪器厂721型分光光度计上海箐华科技仪器有限公司3结果与讨论3.1COS水解转化性能不同温度下

4、DJ-1多功能净化剂上COS转化情况见图3-1所示。试验气源为68%CO，1%H2，0.15%COS，0.3%O2，9%H2O，H2S100×10-6，试验气源为典型焦炉气时，规律与上述特定气源类似。由图3-1可见，随温度升高COS的转化率增加，温度在150～200℃时COS的转化率≥90%，再升温COS的转化率下降，300℃时仅为33%，继续升温COS的转化率又提高，温度升至350℃之后COS的转化率趋近44%。上述结果表明，300℃以下催化剂上主要发生COS的水解反应，而300℃以上则有氢解反应

5、发生[4,5]。200℃考察DJ-1型多功能净化剂在上述试验气源中不同水汽含量对COS转化的影响，结果见图3-2：由图3-2可见，水汽含量为零时，COS的转化率为零，随水汽含量的增加COS的转化率升高，水汽含量为9.5%时COS的转化率达到最大值88.2%。再增加水汽含量COS的转化率开始下降，可能因为水汽含量过高，导致水汽在净化剂的微孔中凝结，堵塞微孔，影响了其内表面的利用率。3.2CS2的转化性能不同温度下DJ-1多功能净化剂上CS2的转化率见图3-3所示。试验气源为焦炉气58%H2，22%CH

6、4，7%CO，6.7%N2，2.7%CO2，2%CnHm，0.3%O2，26×10-6CS2，德士古水煤气试验也有类似结果。图3-3温度对CS2转化率的影响由图3-3可见，在上述焦炉气中CS2的转化率在150℃以上即超过80%，在200℃以上转化率可达99%，德士古水煤气也有类似结果。3.3脱氧性能DJ-1多功能净化剂可耐硫脱氧，其不同温度下的脱氧率见图3-4。试验气源为68%CO，1%H2，0.15%COS，0.3%O2，9%H2O，H2S100×10-6，试验气源为典型焦炉气时，规律与上述特定气

7、源类似。由图3-4可见，随着反应温度的提高脱氧率呈增加趋势，温度在150℃以上，DJ-1多功能净化剂的脱氧率＞90%。3.4HCN转化性能DJ-1多功能净化剂具有转化HCN的功能，以焦炉气进行考察，其中焦炉气中HCN含量为300×10-6，不同温度下HCN转化率见图3-5。图3-5温度对HCN转化率的影响由图3-5可见，随着温度的提高，HCN转化率呈增加趋势，150℃以上HCN转化率＞80%，接近400℃，转化率约99%。4DJ-1多功能净化剂的应用DJ-1多功能净化剂已广泛应用于山东、河南、江苏、

8、辽宁、贵州等省的甲醇、醋酸、DMF等多套系统，综合工厂分析检测数据与我们现场分析检测数据，部分应用情况见表4-1。表4-1DJ-1多功能净化剂部分应用情况厂所在地贵州河南江苏山东系统甲醇、醋酸DMFDMF甲醇、醋酸使用温度℃170～200160～180170～180160～180使用时间半年8个月10个月1年COS转化率%978988CS2转化率%9999未检测出脱氧率%999999HCN脱除率%未考察未考察未考察82从表4-1可见，DJ-1多功能净化剂的应用效果十分