铁铂催化剂的硫化与放硫山西洪洞焦化厂张长宇一、前盲在合成氨净化系统中,脱除有机硫目前常用方法有两种:一种是采用钻铂催化剂加氧化锌脱硫系统,这是从国外引进装置中所采用的。另一种如我国山西洪洞焦化厂等所采用的铁钥催化韧串联氧化锰、氧化锌脱硫剂系统。洪洞焦化.犷一以焦炉气为原料制台成氨,年产5.19万吨液氨。合成氨系统流程为:焦炉气经ADA湿法脱硫‘4M;。低压机‘铁钥加氢转化有机硫叶锰矿脱硫一甲烷部分氧化”Co中温变换”氛化锌脱硫”CO低温变换、氨基乙酸无毒脱碳,甲烷化一氨介成‘在工艺流程中,铁铂催化刘的作川垃将焦炉气中的有机硫加氢转化为HS,再由锰矿将总硫脱除至10毫克/标米“以下,然后再送入转化炉,使甲烷转化。在铁钥催化剂作用下,将有机硫转化为无机硫,其反应为:RSH十H:二RH+H25十0(1)l之SR产+211=几}l十1之’l雀千H:S+Q(忿)C、l{45一二辱I一I:二C;H一。+113二Q(3)CS:一。ZH:二C,一几HS卜Q汉、COS十H:=CO+H:S十Q(5)C:H:+ZH:=CZH。+Q(6)除以上主要反应外,还有析碳反应及co甲烷化等副反应伴随进行CO一卜3卜I:=C若i_;一卜贾万O十钧千卡/克分子(7)CO.:-+39千、I诬:二Cll,,之于畏:o一卜/克分子(8)铁泪催化剂对Co的甲烷转化率为“3梦,对乙烯饱和率可达10肠。以上属强烈的放热反应。因此,在生产中,必须严格控制床层温度。洪洞焦化厂采取铁钥转化器进「〕冷激和床哄冷激的方法来控制摇度。二、铁招催化剂的硫化与放硫洪洞焦化厂采用T:.,:型铁铂催化剂,化学成份为:FeZ一3帕,Moo。7.5一10.5肠,NaO丫0.15势,r一;\J:O:,Sq’规格为小g:;其.石一退晓米,j化比敢0.丁~0.只公斤/升‘。机械强咬记压一;并一。。公斤,彩;,比表{盯艺。子;长“/又.。佚钥催化刘使用前,铁们.均为氧化物,必须经过硫化,使城化钦、氧化铝变成硫化汉、硫化侧后才具有活性,硫l仁反应如一氏R心卜H:5二FeS一H:0十Q(9)Mo(〕,“HS:·McS上HZO铸一O《飞的F几O:,争ZHos一*月:艺三fcs+3H:0一卜Q(;l)MoO卜乞HS‘卜二I:一二M、卜_:十;二HO一O川2)性泪位化钊在制造过程中用硫酸授过,灼.3分灼50,庄留介滩化刘中,八琉化听翔要释放出_术,即放筑咬应:50‘一班几二l一王S一理H:O(1:j)随着硫化的进行,催化剂逐渐由黄色变为黑色,纂活性逐渐增张,甲烷化副反应逐渐降低。洪洞焦不日.价月_匕艺流程中设置两个铁翎转化器,何个填装俄化齐J5.5吨,j冬结构及催化韧装填情况见图)。进一11飞1.尸廿声J户,,解公赎硕。·凡月,乏{诞I。让粤/、蛋卜/里‘川‘‘一.~_分叮竹叭丁万,.1.lr,一哆、」.汽汽丹{溉、{篡_-小一r~;!气度{。‘_」二一一卜犷护引网仰「一—一飞劝打毛{少/}/;{}‘、\、.之二侧盆厂藉ri图1铁铂转化借三、铁钥催化剂升温硫化及放硫1.升温硫化介质;高硫焦沪气(未经过ADA湿法悦硫焦炉气)热源:升温炉。气量:7000一5000标米“/小时。流程:焦炉气一焦炭过滤器一”罗茨鼓风机”汽液分离器”理M、。低压机弓油分离器,”初预热器‘升温炉一铁钥转化器神放空一2.升温放硫介质:低硫焦炉气(经过ADA湿法脱硫后的焦炉气)流程:焦炉气*焦炭过滤器。罗茨鼓风机、湍流塔、填料塔*气液分离器一,4M;,低压机叶油分离器一,初预热器*升温炉叶铁铂转化器“放空,铁铂催化剂计划升温硫化曲线见表13升温硫化及放硫情况分析。铁铂催化剂的实际升温硫化、放硫曲线见图2、图3、图4。(1)由图可知,铁铂催化剂升温19.5小时,硫化23小时,放硫15小时。中间因湿法脱硫故障停车9.5小时,共用67小时。(2)升温硫化25小时内,催化剂大量升温硫化曲线(温度以热点为准)从{盆方围升温速率℃/},士升温时间小即}累计时间{操作压力!}位寸;公斤/厘米气常温一1,O七l三0℃1又Q~三00℃二00℃200一3又0飞二3二O了3几0一400℃400飞孟05亏旦溢8156J巨温选三06}亘知}4‘04恒溢33~53一555551,~21一之使门介质低硫焦炉气I,]5O℃刃换高硫焦炉气一乌硫镇炉气犷l,长酬乙焦1沪‘气I,一勺-Jn,凡CJ少几Jt产n,上.1,尸,尸内月)冲JJ“放水(吸附水和结品水)从排放导淋可以证明这一点。(3)由图3可知,在床层温度万J19oc时,通入高硫焦炉气。铁们转化器入口H。S含量在300。~5200毫克/标米之之间。在通入高硫焦炉气12小时内,催化剂硫化激烈,此阶段为硫化高潮期。在通入高硫焦炉气后第12至第忧小时内...
