新型絡合鐵脫硫催化劑在焦爐煤氣凈化中的應用

      2019 年中國焦炭產(chǎn)量 4. 71 億 t，焦爐煤氣產(chǎn)量約 1 900 億 m3/ a，焦爐煤氣是煤在煉焦爐炭化室受熱分解產(chǎn)生的副產(chǎn)品，是由 H2、CH4、CO2、CO、H2S等氣體組成的混合物，焦爐煤氣中的 H2S 含量一般為 5 ～ 8 g /m3，H2S 是一種強烈的神經(jīng)毒物，根據(jù)我國環(huán)境保護法規(guī)定，在居民住宅區(qū)空氣中 H2S 含量不**過 0. 01 mg /m3，在車間空氣中 H2S 含量不**過10 mg / m3。同時 H2S 對下游工段的設(shè)備、管道有腐蝕作用，使下游工藝中的催化劑中毒。所以，對焦爐煤氣中 H2S 脫除的研究具有重要的現(xiàn)實意義。
     近年來，關(guān)于 H2S 氣體的脫除技術(shù)國內(nèi)外的研究非常多。根據(jù)脫硫原理可分為吸收法、吸附法、氧化法等。對于量大、H2S 濃度較高的場合，既要考慮對 H2S 脫除，又要有效回收利用硫資源。目前焦化企業(yè)使用較多的是濕法氧化法，比較有代表性的脫硫工藝有 PDS( 雙核酞菁鈷磺酸鹽) 脫硫工藝、ADA法、栲膠脫硫工藝和新型絡合鐵脫硫工藝。國內(nèi)焦化企業(yè)使用 PDS 法及栲膠法的脫硫工藝較多，這2 種脫硫工藝優(yōu)點是工藝比較成熟; 缺點是脫硫液硫容偏低、再生速度慢，脫硫液循環(huán)量大，設(shè)備投資大、能耗高，產(chǎn)生大量副鹽，需要外排脫硫廢液，以維持脫硫系統(tǒng)的正常工作。新型絡合鐵脫硫工藝是一種以鐵離子作為催化劑的脫硫工藝，在脫硫液中直接將硫化氫轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫，催化劑通過空氣氧化再生實現(xiàn)循環(huán)利用。新型絡合鐵脫硫工藝優(yōu)點是鐵資
源豐富、催化劑成本較低; 脫硫液工作硫容高，降低脫硫液循環(huán)量，節(jié)能降耗; 絡合鐵催化劑具有合適的
氧化還原電位，可避免 H2S 深度氧化，減少副鹽( 硫酸鹽、硫代硫酸鹽) 的生產(chǎn)。        實 驗所用的新型絡合鐵催化劑為一種由多組分組合的復配絡合鐵溶液，以 Na2CO3為堿源，調(diào)節(jié)絡合鐵脫硫液的 pH 為 7. 8 ～ 9. 2，以集團下屬焦化企業(yè)焦爐煤氣為原料，對新型絡合鐵催化脫硫工藝進行了大量適應性研究。研究不同溫度、不同 pH、不同催化劑濃度等對新型絡合鐵脫硫劑脫硫效果的影響。
    實驗結(jié)果表明，在集團下屬某焦化企業(yè)焦爐原料氣中硫化氫含量為 2. 0 ～ 4. 0 g /m3時，經(jīng)過脫硫后，H2S 含量＜20 mg / m3，滿足環(huán)保要求。溶液的 pH為 7. 8～ 9. 2，鐵離子濃度為 0. 3 ～ 0. 8 g /L。脫硫情況良好。