高温煤气脱硫剂的研究

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1、高温煤气脱硫剂的研究近几十年來，研究者〔2】对煤气高温脱硫技术进行了广泛探讨，研究试验的脱硫剂种类繁多。高温脱硫综合性能较好，易再生，川于整体煤气化联合循环发电(IGCC)可能性较人的脱硫剂是复合金属氧化物脱硫剂，包括铁、锌、铜、猛、俗、饥、钙、钛和铝等。有关复合金屈氧化物脱硫剂文献报道较多，研究工作较深入的为铁酸锌脱硫剂件11】。木文通过分析脱硫剂在高温还原气氛脱硫和高温氧化气氛再牛两种不同工况下的物化性能和过程行为，研制高温煤气脱硫剂，并对其脱硫性能进行研究。1实验部分1・1脱硫剂制备以共沉淀法和混捏法相结合制备脱硫剂。采川共沉淀法制取含有活性组分和结构稳定助剂的金属氧化物微细粉体，加入

2、助剂混捏，挤条，干燥和焙烧制得锌诙钮系脱硫剂。1.2脱硫剂表征采用经典BET装置测比表回积；美国麦克仪器公司MIC—9130型孔度仪分析孔容、孔径分布和平均孔径；ZQJ智能颗粒强度仪测压碎强度。1.3试验装置采用固定床脱硫和再生工艺。试验装置如图1所示，陶瓷或不锈钢反应器((p20mm)装填丿京粒度［(p3mmx(3-6)mm］脱硫剂30mL。图1脱賊和再生装■工艺流程Figure1Thedesulfurizationandregenerationprocess2结果与讨论21催化剂物化性能脱硫剂为(p3mmx(5-IO)mm黑褐色条剂，堆积密度1.05匚1,侧压强度58N・cnf1,比表面

3、积12.3m2-g'1,孔容0・36mL・g「1,平均孔径41mm。2.2脱硫剂脱硫利再牛工艺条件2.2.1脱硫温度在空速3900h'1叫和进口气H£含量2・0g・m-3条件下，脱硫温度为350°C时，出口气H2S<1.0mg-m'3,400°C、450°C、550°C和600°C时，出口气H2S含星均SO.8mg-m3,表明脱硫气温度对脱硫精度没有明显影响。2.2.2进口煤气硫(阴含量在温度560°C和压力0.07MPa条件下，进口煤气硫(出司含量对脱硫粘度的影响见表1oft1进口煤含■试验结果Table1InfluenceofinletH2Scontentinhotgas空速/进口IL

4、S含最/出口^H2S含就/IT1mg•m"'mg•m31003.1W0・331004.7WO.335001.3W0.635001.5<0.635002.4W0.635002.8<0.635003.】WO・745002.0<0.145006.9.<0.5山表1可以看出，进口煤气硫(FkS)含量对脱硫精度影响不大。2.2.3进口煤气硫物种进门煤气硫物种対脱硫精度的影响见图2o图2煤气硫物种跟踪试验结果Figure2Influenceofinletsulfurspeciesinhotgas由图2可见，脱硫剂可同时脱除&S和COS,脱除精度高,硫容大。2.2.4煤气空速煤气空速试验结果如表2所示。«

5、2煤％空速试验结果Table2Influenceofspacevelocityofhotgas圧力/MPaT空速/h，进口气HjS含8t/g・mJ出口气含M/n^•m10.0660032001.30.20.066003900・1.30.10.0660040001.30.10.0660042001.30.10.0660043001.30.20.0660049001.30.10.0660060000.60.10.0660063000.60.10.0660070000.60.20.0660050001.60.10.0660060001.60.10.1055063003.60.20.10550690

6、03.60・10.1055070003.60J0.1055075003.60.20.1055078003.60.30.10550123003.60.40.10550138003.60.4进口气水^r«5%由表2町以看出，煤气空速对脱硫楮度没冇明显影响。2.2.5进口煤气水含量在温度560°C、压力0・08MPa、空速5500h"和进口煤气硫(t^S)含量2.0g-m'3条件下，考察进口煤气水含弟对出口煤气硫(&S)含量的彩响，结果如图3所示。进口气水令■八图3进口煤气水含■的影响Figure3Influenceofinletwatercontentinhotgas由图3可见，进口煤气水含暈加

7、人，脱硫剂脱硫粘度降低，与脫硫化学反应MeO+H2SMeS+H2O的化学平衡基木原理相一致。2.2.6脱硫剂再生工艺条件空气一氮气气氛再牛：®(02)=3%,©(2)=97%,0.07MPa,再生尾气硫物种为硫氧化物，再牛终点尾气硫含量S300mg-M'3,结果见图4。0S101920图4空气■氮气气氛再生试验结果Figure4Regenerationresultsinair-N,atmosphere⑴温度6