活跃的领域 。
2
干法脱硫技术进展
[ 14 ]
干法脱硫是将气体通过固体吸附剂床层来脱
除硫化氢 。常用的固体吸附剂有海绵铁 、
活性炭 、
氧化铝 、
泡沸石 、
分子筛等 。仅用于处理含微量硫
化氢的气体 ,基本能完全脱去硫化氢 。由于该法
是间歇操作 ,设备笨重 ,投资高 ,技术进展缓慢 。
2
11 SULFA TREAT
[ 15]
最近 ,Shell 公司开发出一种新型干法脱硫剂
( Sulfa - t reat) 。实验证明该脱硫剂使用性能优越
于海绵铁 。同海绵铁相比 ,它的孔隙度和渗透率
均匀 ,H
2
S 的一次脱硫率高 ,操作费用低 ,床层使
用寿命可以预测 ,而且最大的特点是它可以选择
性脱除高达 2800 ×10
- 6
的 H
2
S , 而 不 需 要 控 制
p H 值 ,但它的一次投入成本较高 。
2. 2 金属氧化物和金属盐
[ 16 ]
工业生产脱 H
2
S 采用湿洗方法 ,在洗涤的同
时化合在 H
2
S 中的 H 也损失掉了 ,如能将 H
2
S 分
解 ,利用其中的 H
2
,这将是一项重大科技成果 ,但
目前还不能进行工业生产与应用 。
使用固体催化剂脱 H
2
S ,其加工温度较湿洗
过程高 。通常我们用固体吸附剂脱除高温气体中
的 H
2
S。这些固体常用的可分为两类 : (1) 含有碱
土金属 ,以 CaO 及自然界中的石灰石 、
石灰岩 、
硅
酸盐最引人注目 ; (2) 含有过渡金属 ,包括氧化铁
或它与某种载体的结合体 。如氧化锌 ,铁酸锌 ,氧
化锰等 。另外 V
2
O
5
、
WO
3
和 CuO 、
MO
3
也可作为
金属固体脱硫剂 。
这些固体吸附剂对硫有较强的亲合力 。H
2
S
同金属氧化物反应 ,以达到脱除硫的目的 。反应
为一级反应 ,其中氧化锰最适合高温气体净化 。
反应方程式为 :
Zn + H
2
S
ZnS + H
2
CaO + H
2
S
CaS + H
2
O
MnO + H
2
S
MnS + H
2
O
3
生物脱硫技术进展
3. 1 细菌脱硫
[ 17 ]
1947 年发现氧化铁硫杆菌 ,它氧化 Fe
2 +
速度
是没有细菌存在时的 500 ,000 倍 ,细菌氧化 Fe
2 +
速率比单独化学氧化速度至少快 200 ,000 倍 。该
细菌脱硫原理如下 :
H
2
S + Fe
2
( SO
4
)
3
S ↓+ 2 FeSO
4
+ H
2
SO
4
2 FeSO
4
+ H
2
SO
4
+ 1/ 2 O
2
细菌
↓
Fe
2
( SO
4
)
3
+ H
2
O
Fe
2
( SO
4
)
3
在吸收塔中同酸性气体接触 ,吸
收 H
2
S 并将其氧化成为 S ,而 Fe
2
( SO
4
)
3
则变为
FeSO
4
。
经分离器从溶液中分离出 S ,溶液进入生
物反应器 ,在与空气接触时 ,细菌使 FeSO
4
氧化
成 Fe
2
( SO
4
)
3
,氧化后溶液循环返回吸收塔 ,以重
复此操作过程 。在闭路循环中不发生溶液变质 ,
无废料排出 ,不需要催化剂和特殊药剂 。
细菌脱硫脱除率高达 99. 99 %以上 ,操作费
用低 ,不排放有毒物甚至无废液排放 ,对 H
2
S 的
选择性高 ,无腐蚀问题 。
3. 2 微生物脱硫
[ 18 ]
原油和石油馏分油微生物脱硫理论的研究已
有 30 多年 。此课题涉及两个问题 : (1) 微生物是
否具备将石油中的硫转变为可脱除的硫和必需的
反应速率 ; (2) 同其它技术相比 ,大规模生物脱硫
过程是否具有经济上的竞争力 。
现已提出 DM 220 微生物进行脱硫的反应器
设计 。石油和水分开进入反应器 ,DM220 微生物
细胞夹层固定在筒形内外的两种流体之间 ,反应
流体再藉渗透膜进行分离 。这样无需特殊的分离
措施就可以得到脱硫的石油和含有机硫的废水 。
3. 3 新型生物脱硫剂
新型生物脱硫剂脱硫反应的选择性非常高 ,
主要是使硫碳键断裂 ,使氧化还原速率增加 ,得到
石油馏分和含硫液相产物的混合物 ,然后再进行
分离得到脱去硫的石油馏分 。
这类脱硫剂一般在公开前都已申请专利 ,如
新型 Rhodocows A TTC 55309 和 55310 生物脱硫
剂 ,Energy Biosystemscorp 生物脱硫剂等 ,主要用
于从原油 、
煤 、
焦油 、
馏分油中脱硫 。
生物脱硫技术灵活性好 ,可用于处理多种原
料 ,而且它可以在常温 , 常压下操作 ; 生物脱硫
DBS 成本低 ,它比加氢脱硫投资少 50 % ,操作费
用少 10 %～15 % ,很少有废液排放 ,对环保极为
有利
[ 18 ]
。该脱硫技术在某些应用领域已成为现
实 ,并公认为是二十一世纪的主要脱硫技术 。
4
90
年代脱硫技术
4. 1 国内发展状况
为了提高脱硫效率和选择性 ,我国许多有关
・
6
4
・
石化技术
1999
年第
6
卷第
1
期
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