本文介紹了唐山綠源環(huán)保去除氣體中有機(jī)硫的各種方法，并了濕法去除硫化氫復(fù)合鐵脫硫催化劑脫硫化氫的效果。試驗(yàn)說(shuō)明SY復(fù)合鐵脫硫催化劑在去除硫化氫的同時(shí)，還能去除有機(jī)硫(主要是基硫)，其去除效率可達(dá)85%以上。

復(fù)合鐵、脫硫催化劑、有機(jī)硫

目前，化工生產(chǎn)和日常生活中廣泛使用焦?fàn)t氣、水氣、天然氣和石油氣。硫化物的種類(lèi)和含量因原料和工藝而異。硫化物一般可分為無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫，主要指硫化氫（H2S），有機(jī)硫包括基硫（COS）、二硫化碳（CS2)硫醇和硫醚。硫化物的存在會(huì)給工業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來(lái)各種危害。COS有機(jī)硫主要存在于工業(yè)氣體中，其化學(xué)活性比H2S小，酸性和極性比H2S弱，所以，去掉H2S該方法不能有效地完全去除COS，只有解決COS只有這樣，工業(yè)氣體的總硫才能降低到環(huán)保要求。酸性氣體處理過(guò)程中，COS目前，主要的脫硫技術(shù)是氫還原、水解轉(zhuǎn)化、有機(jī)胺吸收、固態(tài)吸附和液相吸收。

1 加氫還原法

主要用于石化工業(yè)H2還原COS生成H2S一種方法，又稱(chēng)加氫轉(zhuǎn)化法，是將COS有機(jī)硫化合物轉(zhuǎn)化為有機(jī)硫化合物H2S反應(yīng)原理如下：

常用的加氫轉(zhuǎn)化催化劑有Co—Mo系、Ni—Mo系和Ni—Co—Mo系等，以負(fù)載為主γ—Al2O3載體上的Co—Mo催化劑是較常用的。Ni—Mo系和Ni—Co—Mo適用于石油煉制中碳氧化物含量高、烯烴含量高的加氫轉(zhuǎn)化過(guò)程。Fe—Mo系適用于CO焦?fàn)t氣中有機(jī)硫的加氫轉(zhuǎn)化過(guò)程小于8%，烯烴體積小于5%。

加氫轉(zhuǎn)化法的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)化率高，如石油裂化氣COS體積分?jǐn)?shù)從1×10-3降低到4×10-8，但Co—Mo—Al2O催化劑價(jià)格高，需要在較高的操作溫度下使用COS轉(zhuǎn)化成H2S，再由高溫ZnO在這個(gè)過(guò)程中容易帶來(lái)冷熱病，并有一定的副作用。

2 水解轉(zhuǎn)化法

方程式如下COS水解轉(zhuǎn)化為易于去除的水解H2S，它具有反應(yīng)溫度低、不消耗氫源、副作用少等優(yōu)點(diǎn)。COS目前，水解技術(shù)已成為一個(gè)非常活躍的研究領(lǐng)域。外國(guó)研究始于20世紀(jì)60年代COS20世紀(jì)70年代末，中國(guó)也開(kāi)始開(kāi)發(fā)水解催化劑。研究主要集中在兩個(gè)相互促進(jìn)的方面：一方面是水解催化劑的研發(fā)；另一方面是反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)機(jī)制的研究。對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)機(jī)制的研究不僅為反應(yīng)器的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，而且有助于人們開(kāi)發(fā)具有高活性和良好性能的水解催化劑。

COS開(kāi)發(fā)催化劑是水解技術(shù)的關(guān)鍵，COS水解中使用的固體催化劑主要包括Al2O3基、TiO2基及其混合物浸漬一定量的堿金屬、堿土金屬和過(guò)渡金屬。雖然文獻(xiàn)中提出了許多催化劑的改進(jìn)配方，但在工業(yè)應(yīng)用中仍然存在Al2O以三基催化劑為主。

催化劑的活性和使用壽命不僅與催化劑的成分、擴(kuò)散性和孔徑分布有關(guān)，還受反應(yīng)組成和反應(yīng)溫度的影響。研究發(fā)現(xiàn)，COS催化劑活性的增加與浸漬離子的類(lèi)型和數(shù)量有關(guān)。原料氣體SO2、CO2、O2.水蒸氣等COS在催化劑表面的堿性中心競(jìng)爭(zhēng)吸附，防止COS另一方面，吸附和水解SO2與O2共存會(huì)導(dǎo)致催化劑硫酸鹽化，毒害催化劑堿性中心，降低活性。

333 吸收有機(jī)胺溶劑

主要是根據(jù)COS醇胺溶液與胺反應(yīng)的性質(zhì)COS實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。較常用的吸收方法是用烷基醇胺吸收COS，水溶液呈堿性，能吸收酸性氣體。一乙醇胺是工業(yè)上去除酸性氣體的烷基醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、三乙醇胺（TEA）、甲基二乙醇胺（MDEA）等。MEA、DEA堿性強(qiáng)，與酸氣反應(yīng)快，價(jià)格相對(duì)便宜，但脫硫選擇性差，易降解，易腐蝕，能耗高。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，DIPA、MDEA逐步進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用，特別是MDEA選擇性高，能耗低，抗降解能力強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。

烷基醇胺多用于處理H2S和COS與此同時(shí)，天然氣和煉廠氣也存在COS去除率不高，需要開(kāi)發(fā)新的脫硫溶劑系統(tǒng)來(lái)有效吸收H2S同時(shí)，也有更高的COS去除率。混合胺已成為醇胺脫硫溶劑技術(shù)的主流，優(yōu)化了一系列溶劑配方；另一種方法是添加一些物理溶劑，以增加溶解度，提高選擇性，減少碳?xì)浠衔锏娜芙夂透g。此外，它還可以使用COS從氣體中去除氨和許多胺很容易反應(yīng)COS。

4 液相吸收法

以復(fù)合鐵脫硫催化劑為代表的有機(jī)硫也可部分去除濕氧化法脫硫，反應(yīng)如下：

因此，在復(fù)合鐵脫硫催化劑的作用下，不僅可以去除無(wú)機(jī)硫，還可以部分去除有機(jī)硫，并復(fù)合鐵催化劑的脫硫效率。試驗(yàn)條件如下：堿液：10g/L；溫度：40℃；氣速：100ml/min；絡(luò)合鐵催化劑濃度：100ppm；入口堿硫濃度為7萬(wàn)ppm。

4.1 不同堿度對(duì)有機(jī)硫去除效果的影響

隨著堿濃度的增加，有機(jī)硫的去除效果逐漸提高。

4.2 不同堿液量對(duì)有機(jī)硫去除效果的影響

隨著堿液量的增加，有機(jī)硫的去除效果逐漸提高。

4.3 不同催化劑濃度對(duì)有機(jī)硫去除效果的影響

隨著催化劑濃度的增加，有機(jī)硫的去除效果相對(duì)穩(wěn)定。

試驗(yàn)表明，復(fù)合鐵脫硫催化劑對(duì)基硫的脫硫效率可達(dá)80%以上。

復(fù)合鐵脫硫催化劑無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫在實(shí)際應(yīng)用中得到證明。四在改進(jìn)水氣有機(jī)硫轉(zhuǎn)化生產(chǎn)過(guò)程中，COS濃度為300~600ppm濕法脫硫、中溫水解、常溫水解、特種活性炭去除。COS＜200ppm，這導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)和設(shè)計(jì)不一致。絡(luò)合鐵SY-01型脫硫催化劑去除后H2S還有水煤氣COS控制在200ppm以下設(shè)計(jì)要求保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，延長(zhǎng)了中溫水解劑的使用壽命。

硫分析數(shù)據(jù)表1 在正常狀態(tài)下（ppm）

脫硫液中Na2CO3為5~絡(luò)合鐵259克/升ppm左右。

5 總結(jié)

以基硫?yàn)槔榻B了氣相中有機(jī)硫的各種去除方法，并通過(guò)試驗(yàn)確定SY去除復(fù)合鐵脫硫催化劑（H2S）同時(shí)，它還具有去除有機(jī)硫的高特性，并在脫硫過(guò)程的實(shí)際應(yīng)用中得到證實(shí)。它一直是去除有機(jī)硫較經(jīng)濟(jì)、較簡(jiǎn)單的方法，值得推廣。