始 ,同时计时 。
2. 2. 3 实验结果
通过对 RS
21、3018、ZY3. 0、T102、新华 5
#
等 5
种脱硫剂的试验 ,分别测定了它们的穿透硫容 ,工作
硫容和饱和硫容 。实验条件为 :脱硫剂装填量为 1
g, H
2
S质量浓度约为 3 000 m g /m
3
,催化剂颗粒为 80
目 ,结果见表 2。
表
2
几种常用活性炭脱硫剂脱硫性能
%
脱硫剂
穿透硫容
工作硫容
饱和硫容
RS
2
1
3018
ZY3. 0
ZY6. 0
T102
新华
5
#
15
24
13
21
27
21
23
42
21
33
38
31
38
55
30
45
50
44
试验结果表明 , 3018 脱硫剂性能优越 ,在比选
的脱硫剂中具有最大的工作硫容和饱和硫容 。
2. 2. 4 工艺参数对 3018脱硫性能的影响
为研究温度、
空速、
脱硫剂颗粒大小对活性炭穿透
硫容的影响 ,设计了 500、1 000、1 500、2 000、2 500 h
- 1
共
5个空速值 , 10、
30、
50、
70、
90、
110 ℃共 6个温度值 , 0. 2、
0. 4、
0. 6、
0. 8、
1. 0 mm共 5个脱硫剂粒径值。
( 1) 温度的影响
实验中发现 ,硫容量随温度的升高而减小 ,且在
常温下反应时饱和硫容可达 42% ,观察反应初期出
口浓度随时间的变化关系 ,随温度的升高最初的出
口浓度减小 ,即反应速率随温度的升高而增加 。
( 2) 脱硫剂颗粒大小的影响
硫容量随粒径的增加而减小 ,而且低出口浓度
时对硫容量的影响更为显著 。因此 ,在实际净化过
程中 ,选用小颗粒脱硫剂可以提高效率 。
( 3) 空速的影响
随气体流速的增加 ,硫容量减小 。这是因为随
气体流速增加 ,一方面减小了外膜扩散阻力 ,另一方
面有缩短了 H
2
S分子在床层里的停留时间 ,使得反
应床层过早地被穿透 ,硫容也随之降低 。适宜的空
速在 800～1 000 h
- 1
。
2. 3 比选结果
EF
22特别适合精脱硫 , EF22脱硫时 ,无氧一次
通过硫容 15% ,穿透硫容可达 22. 5%。但其脱硫安
全性不高 ,不易操作 。
3018 活性炭型脱硫剂脱硫在具备加氧加湿条
件时且在出口硫化氢质量浓度要求小于 20 mg/m
3
时 ,实际操作中氧体积分数在 0. 12% ～0. 16% ,安
全性高 ,成本低 ,易操作
[ 12 ]
。在天然气脱硫时选用
3018活性炭脱硫剂是比较适合的 。
可见 , EF
22和 3018都可以在适当的空速和温
度下获得较高的脱硫效率 ,但 3018硫容更高 ,安全
性更好 。脱硫时需要的氧可以在工艺允许的条件下
实现 。因此选择活性炭 3018 作为大庆油田喇嘛甸
储气库的脱硫剂 。
3
活性炭脱硫剂的影响因素实验
为进一步研究 3018改性活性炭脱硫剂的性能 ,
通过实验测定了 3018在不同浸渍剂 、
浸渍剂含量 、
不同助剂条件下的硫容 。
3. 1 浸渍剂种类
浸渍剂选用 NaHCO
3
、Na
2
CO
3
、NaOH ,浸渍量为
6% ,助剂为 0. 1% TLC,实验结果见表 3。
表
3
浸渍剂种类对硫容量的影响
%
浸渍剂
穿透硫容
饱和硫容
NaHCO
3
N a
2
CO
3
N aOH
18
24
21
48
55
50
浸渍剂的种类影响活性炭表面水膜的碱性 ,
NaHCO
3
碱性不够强 ;而 NaOH 碱性虽然比 Na
2
CO
3
碱性强 ,但硫容量却比 Na
2
CO
3
低 ,这说明该脱硫过
程中不仅取决于水膜的碱性 , Na
2
CO
3
本身可能也会
提供更多的催化中心 。
3. 2 浸渍剂加量
浸渍 剂 选 用 Na
2
CO
3
, 浸 渍 量 为 6% , 助 剂 为
0. 1% TLC,实验结果见表 4。
表
4
浸渍剂加量对硫容量的影响
%
Na
2
CO
3
加量
穿透硫容
饱和硫容
0
2
4
6
8
10
0
8
22
24
22
19
12
28
44
55
54
47
从表 4可以看出 ,不加碱 ,活性炭几乎无脱硫活
性 ,随着碱的添加 ,硫容增加 ,到 6%增加到最大值 ,
1
2
1
第
3
期 王京博
:
干法脱硫剂的优选及在地下储气库的应用