原油中的硫化物已鉴定的有百余种,主要可分为三类:第一类为酸性含硫化合物,主要包括硫化氢和硫醇;第二类为中性硫化合物,主要为硫醚和二硫化物;第三类为热稳定性好的硫化物,主要为噻吩和四氢化噻吩、苯硫酚等。硫化物通常具有恶臭、剧毒和强腐蚀性,对原油的集输、加工及成品油的品质有不良影响。溶解在原油中的硫化物会严重腐蚀管道、设备,威胁人身安全,在原油炼制过程中硫化物会导致设备腐蚀、催化剂失活、成品油硫含量不合格等一系列问题。羟基脱硫剂脱硫剂的研制及各种脱硫技术的开发成为解决上述问题的重要手段。目前,脱硫方法按脱除方法的特点可分为吸收法、吸附法、氧化法、生物法、脉冲电晕法等;按工艺可分为再生溶剂吸收脱硫、固定床吸附脱硫、膜分离方法脱硫、生物脱硫、以及物理场脱硫等;依据物质所处的状态又可分为优质湿法和优质干法两大类。
优质常温羟基脱硫剂氧化铁脱硫原理是用水合氧化铁常温氧化铁脱硫原理是用水合氧化铁(Fe₂O₃・H₂O)脱除H₂S,其反应为:脱硫反应::Fe₂O₃・H₂O+3H2S→Fe₂S3・H₂O+3H₂OFe₂O₃・H₂O+3H₂S→2FeS+S+4H₂O再生反应:Fe₂S3・H₂O+3/2O₂→Fe₂O3・H₂O+3S₂FeS+3/2O₂+H₂O→Fe₂O₃・H₂O+2S反应机理为硫化氢首先溶解于脱硫剂表面的水膜中并离解为HS-、S2-离子,然后HS-、S2-离子同氧化铁相互作用生成硫化铁和硫化亚铁。同时,脱硫反应自身是放热反应,Fe₂O₃・H₂O在与H2S反应的同时生产水,被反应放出的热量带走,水合氧化铁常温氧化铁的水缺失,羟基脱硫剂脱硫剂表面的水膜不能完整形成,对H2S的溶解及离解能力变弱,脱硫效果降低。随着羟基脱硫剂脱硫剂中水的流失,脱硫剂颗粒状物资越来越干燥,在气流的冲击及带动作用下颗粒间摩擦产生的细小粉尘随着气流逐渐被带至后段工序。综上所述,脱硫剂粉尘含量增大、脱硫效果下降均与脱硫剂中水分在反应过程中被反应放出的热量所带走有一定关系,而进入脱硫箱的经过粗净化脱水煤气中机械水含量较小,不能弥补反应过程损失的水分。
羟基脱硫剂氧化铁脱硫剂因其疏容大、价格低、可在常温下空气再生等特点在近几年迅速推广,更主要的原因是可以在无氧条件下脱硫气源中的H2是(活性炭无氧条件下不脱硫)。并且羟基脱硫剂氧化铁脱硫剂效果较好。可在常温下操作,使得设备投资费用少、操作简便,因此从性价比考虑,比较适合天然气的脱硫。经过近几年的改进,使氧化铁的耐水强度、脱硫精度得到了很大的提高,适应了大多数工业的脱硫工程。但氧化铁也存在着强度差、遇水粉化等不足之处,影响了其工业应用同时,在还原气氛中,较高温度下还会发生积碳反应,而且氧化铁必须在碱性条件下操作,可以通过加入纯碱来保持一定的PH值。由于氧化铁必须保持水合形式,通常还要加水到氧化铁中,因而也便于加入纯碱,此外,为防止氧化铁水的蒸发,反应温度不宜过高。因此,要从提高脱硫反应的条件和脱硫效率方面进行改进。
羟基脱硫剂氧化锌脱硫技术是将含ZnO的粉料加水或工艺中返回的脱硫渣的洗液配制成悬浮液,在吸收设备中与烟气中SO2反应,将优质烟气中的SO2主要以亚硫酸锌(还有亚硫酸氢锌、硫酸锌)的形式予以脱除。吸收后的副产物亚硫酸锌经空气氧化或热分解或酸分解处理,最终可生产硫酸锌、电解锌和硫酸(或液态二氧化硫)等产品。羟基脱硫剂氧化锌脱硫剂系列我公司研制的圆柱型氧化锌精脱硫剂,以活性氧化锌为主要组分,采用独特的加工工艺,在强度和比表面上比传统氧化锌有很大提高,具有床层阻力小,脱硫精度高,使用寿命长等优点。羟基脱硫剂氧化锌精脱硫剂主要用于脱除天然气、油田气、炼厂气、合成气、变换气等多种气体及液化气、石脑油、汽油等液态原料的精脱硫;以保证蒸气转化、低变、甲烷化、甲醇、联醇、合成氨、聚丙烯和羰基合成等含镍、铜、铁及贵金属催化剂的正常使用和提高产品质量。
干混法特点:此制造方法简单、生产能力大、操作费用低,最大的缺点是这种工艺脱硫剂不易使羟基脱硫剂脱硫剂组分高度分散,均匀一致,同样的化学组分,其活性、热稳定性都不及沉淀法制得羟基脱硫剂脱硫剂好。沉淀法是以金属锌为原料,用硫酸溶解后再用纯碱沉淀为ZnCO3,过滤洗涤后,干燥并部分焙烧成氧化锌,然后与添加剂混合成型,在经干燥和焙烧后即为成品脱硫剂。沉淀法特点:干混法将逐渐被均匀沉淀法、溶胶凝胶法取代。均匀沉淀法区别于直接沉淀法在于加入的沉淀剂不直接与被沉淀物反应沉淀而是先将沉淀剂在不饱和容易中缓慢释放均匀分散。未来国内外羟基脱硫剂氧化锌脱硫剂发展趋势是降低产品堆密度和使用温度、提高脱硫精度,在保证低温高硫容、高脱硫精度下进一步提高抗压碎力,以降低阻力、扩大使用领域。