氧化铁脱除H_2S的固定床反应器研究

原油在储存、输运过程中会产生油气挥发和H2S气体逸出,对周围环境影响严重,为此提出了采用氧化铁吸附脱除原油挥发气中H2S的工艺.针对氧化铁吸附脱除原油挥发气中H2S的固定床脱硫反应器建立了数学模型,利用COMSOL软件进行了求解,模拟计算出不同条件下固定床脱硫反应器的穿透曲线,并与实验值进行了对照,同时进一步探讨了吸附容量的影响因素.研究结果表明:采用的氧化铁脱硫剂在空速为1500h-1至4200h-1的范围内,穿透硫容随着空速的降低而增加;空速再度下降会导致穿透硫容减小;穿透时间和穿透硫容随温度的升高而增大.另外,在相同空速下,进料H2S浓度的变化只改变穿透时间,不影响硫容的变化.     

锰酸镧钙钛矿型脱硫剂的制备及其性能评价

以分子筛为载体,硝酸镧和硝酸锰为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备了锰酸镧钙钛矿型高温脱硫剂,通过氮气吸/脱附、X射线衍射、扫描电镜对硫化前后的织构、物相和微观结构进行表征,并基于表征结果探究脱硫机理.在固定床反应器中考察了反应温度、空速、进口硫化氢浓度、载体对脱硫性能的影响.结果表明,在500~700℃温度范围内,锰酸镧均具有较高的脱硫精度及穿透硫容,最佳反应温度为600℃;空速及进口硫化氢浓度越大,脱硫剂越容易穿透,穿透硫容越低;与三氧化二铝及纳米二氧化硅载体相比,分子筛负载锰酸镧钙钛矿型脱硫剂穿透硫容更大,脱硫精度更高.     

沥青基球状活性炭浸渍碳酸钠脱硫剂脱除H2S的性能与表征

将沥青基球状活性炭(PSAC)浸渍一定浓度的Na2CO3,制备了一种高性能脱硫剂(PSAC-I)。利用N2吸附、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重、元素分析等手段对脱硫前后的PSAC-I进行了表征,研究了PSAC-I的脱硫产物和失活原因,考察了温度和相对湿度对脱硫的影响。结果表明:PSAC-I的脱硫效果远好于普通煤质柱状活性炭和商用活性炭脱硫剂;PSAC-I的脱硫产物主要为单质硫和少量的硫酸,当PSAC-I的孔隙被脱硫产物充满或者孔口全部被堵塞后即失活;PSAC-I脱硫最佳温度为30℃,温度过高或者过低均不利于H2S的脱除;提高原料气相对湿度有利于提高硫容。     

负载型金属氧化物常温精脱硫剂的制备与表征

以γ—Al2O3为载体，用浸渍沉淀法制备复合金属氧化物脱硫剂，添加竞争吸附剂得到高分散、均匀型金属氧化物精脱硫剂。常温、缺氧条件下精脱H2S穿透硫容可达16．8％．采用EP、TEM技术分析了金属氧化物活性组分的均匀分布及脱硫前后的脱硫剂微表面的变化。     

H_2O/O_2气氛下半焦负载氧化铁高温煤气脱硫剂再生行为研究

以沉淀法制备半焦负载氧化铁高温煤气脱硫剂,在固定床反应装置上考察了温度、空速、水氧比对再生行为的影响,通过XRD,XPS,SET等测试手段对脱硫剂再生前后进行表征。结果表明,H2O/O2气氛下再生过程中尾气主要成分是H2S和SO2,并伴有单质硫生成,再生后脱硫剂主要组分是Fe2O3;较低的再生温度和较高的水氧比均有利于单质硫的生成,600℃,3 000h-1,和V(H2O)∶V(O2)=40∶1(φO2=2%)为水氧气氛下半焦负载氧化铁高温煤气脱硫剂的最佳再生条件,此条件对应的单质硫产率达到最大(44.4%);多次硫化/再生循环后,再生率都保持在较高水平(98.5%),且机械强度逐渐递增,脱硫活性仍然保持较高水平。     

Cu（I）-Y分子筛吸附噻吩的动态性能

以液相离子交换法制备Cu(I)Y分子筛,用于固定床吸附噻吩.考察床层的高度/内径(H/D)比值、体积空速、原料中的噻吩浓度等操作条件对床层净化效果的影响.结果表明:固定床层的H/D比值越大,则吸附效果越好,H/D为33.87时比16.13时的穿透吸附容量提高了42.6%;较小的体积空速有较好的吸附效果,Cu(I)Y分子筛的体积空速为2 h-1较为合理,穿透吸附容量比4 h-1时提高了54.8%;穿透吸附容量随原料中的噻吩浓度的增加而增大,原料中的噻吩质量分数为413.6 μg/g的穿透吸附容量比190 μg/g的提高了17.3%,这些可为设计床层尺寸及操作参数提供参考.     

加氢脱氮动力学模型

考察了加氢脱氮的影响因素,主要有温度、压力、空速、循环氢中H2S浓度及原料性质等。建立了加氢脱氮动力学模型,对动力学参数的影响因素进行关联和工业数据的验证,得到满意的结果。     

改性镍基催化剂在天然气、CO_2重整反应中的反应条件

为适应工业化的需要研制出一种镍负载催化剂 ,对此催化剂在天然气、二氧化碳转化反应中的反应条件进行试验 ,其中包括反应温度、反应压力、空速、还原温度、原料气配比。     

S Zorb脱硫汽油芳构化反应研究

采用经S Zorb技术处理后的脱硫汽油(简称S Zorb脱硫汽油)作为试验原料,以FDO-2催化剂在微型固定床反应器上进行评价试验;探索了反应温度和压力两个主要操作参数的影响。试验结果表明S Zorb脱硫汽油在体积空速2.0 h-1、氢油体积比500∶1条件下的最佳芳构化反应温度和压力分别是380℃和2.0 MPa。建立反应网络考察了S Zorb脱硫汽油烃类组分的反应历程,探讨了芳构化机理和转化途径。     

改性镍基催化剂在天然气、CO2重整反应中的反应条件

为适应工业化的需要研制出一种镍负载催化剂,对此催化剂在天然气、二氧化碳转化反应中的反应条件进行试验,其中包括反应温度、反应压力、空速、还原温度、原料气配比.     

煤气高温脱硫的实验研究

中高温煤气脱硫是提高煤清洁转化利用效率的关键技术.该研究开发了锰基的中高温脱硫剂,并在固定床反应器中考察了烧结温度、硫化温度、硫化气氛以及进口硫化氢浓度对脱硫剂脱硫性能的影响.实验结果表明,在1100 ℃下烧结后的脱硫剂有较好的机械强度和脱硫性能,脱硫精度最高可达2×10^-6.脱硫剂在硫化温度为700 ℃时的脱硫性能最佳,硫容量可达31.8%.随着硫化气体中CO²含量的增加,导致气氛中氧势增高,从而使脱硫精度下降.当CO²含量从0%增加到4.53%时,出口硫化氢浓度从2×10^-6上升到20×10^-6.进口H₂S气体含量的增加,对脱硫精度的影响并不是特别明显,但缩短了脱硫穿透时间     

基于CFD的活性炭烟气脱硫数值模拟

以移动床作为吸附装置,建立了反应器三维非稳态流动和传热的数学模型,将活性炭对烟气中SO2的吸附作为研究对象,利用CFD软件对移动床内的SO3浓度场、烟气速度场和压力场进行模拟计算,研究了烟气入口速度、烟气入口SO2浓度等因素对脱硫效率的影响。结果表明:反应器入口片脱硫效果明显,出口处脱硫效果减弱。为增大脱硫效果,应增大活性炭下移速度或降低烟气速度。     

管壳型固定床二甲醚合成反应器的数学模拟

对管壳型固定床二甲醚合成反应器进行了数学模拟。选取CO、CO2加氢合成甲醇、甲醇脱水生成二甲醚反应为独立反应,CO、CO2和二甲醚为关键组分,建立了管壳型固定床二甲醚合成反应器的一维拟均相数学模型,得到了管内各组分气体浓度和温度分布;讨论了不同操作条件对二甲醚合成的影响。     

T306脱硫剂脱除H2S的反应动力学

采用玻璃管微型积分反应器在温度373～523 K、入口硫化氢浓度1 800～6 109 μg/g的条件下,研究了T306氧化锌脱硫剂脱除H2S的反应动力学.以单位ZnO反应界面面积为基准,获得如下速率方程:rH2S=0.983 6exp-(21 640)/(RT)*CH2S.     

高含硫气藏硫沉积预测热力学模型

在高含硫气藏开发过程中,伴有元素硫的析出、沉积、气相组成变化和沉积硫堆积在孔隙喉道污染地层等特殊现象.其中硫微粒的沉积将降低地层孔隙度和渗透率,影响气藏的产能,严重的硫沉积甚至会导致气井报废.为了能够提高含硫气藏开发的预见性,建立安全开发模式,运用化学热力学理论建立了气液固三相相平衡硫沉积预测热力学模型预测硫的沉积,在此模型基础上对比计算、分析了硫化氢含量对硫沉积的影响.得出以下结论:在压力和温度一定的条件下硫的沉积量与硫化氢的含量成反比,在组成和温度一定的条件下压力越低硫的析出量越大.     

采用湿式氧化法脱除铝酸钠溶液中硫的研究

鉴于铝酸钠溶液中S2-使得铁的含量增加而影响氧化铝的品位,研究采用往高压釜内通入氧气的湿式氧化法脱除拜耳液中的S2-的工艺。首先探索各种因素对S2-去除率的影响,然后对湿式氧化法转化硫化物的规律和机理进行探讨。研究结果表明:湿式氧气氧化法S2-的去除率受釜内起始平衡氧气压力、反应温度、反应时间的影响;较适宜的操作条件是:反应温度为200℃,氧气压力为3.0 MPa,S2-的浓度为31.2 mmol/L,此时S2-的去除率为99%;在高温高压下,铝酸钠溶液中的S2-大部分被氧化为SO42-,进行的是深度氧化,只有少部分S2-被氧化为硫代硫酸根、亚硫酸根及硫的其他形态;影响S2-氧化为SO42-的因素主要是反应温度和氧气压力,当温度高达260℃、氧气起始平衡压力达到1.0 MPa时,就有98%以上的S2-被氧化为SO42-。     

金属锌改性HZSM-5催化的固定床反应器中甲醇芳构化工艺条件优化研究

通过等体积浸渍法制备了Zn改性的HZSM-5催化剂,并在连续流动固定床反应器上研究了Zn-HZSM-5催化剂的甲醇芳构化性能。结合X射线衍射(XRD)、吡啶吸附傅立叶变换红外光谱(Py-IR)、N2吸附-脱附方法对金属锌改性HZSM-5催化剂进行了表征。考察了Zn负载量和操作条件对甲醇芳构化反应的影响,并针对甲醇芳构化反应过程中强放热导致催化剂床层温升过高而使催化剂结焦失活的现象,探讨了催化剂床层温度控制的影响因素。研究结果表明,锌改性HZSM-5的最佳负载量(质量分数)区间为2%~3%;2.5%Zn-HZSM-5催化的固定床反应器中甲醇芳构化的最优工艺条件为常压,400~430℃,甲醇质量空速小于2 h-1;降低甲醇水溶液中甲醇物质的量比、加大气相空速中氮气分压均能降低催化剂床层的温升。     

Hydrodynamic Behavior of Three-Phase Airlift Loop Slurry Reactor

IntroductionThree- phase slurry reactors have been widely usedin biological waste water treatment,fuel gasdesulphurization,Fischer- Tropsch synthesis,methanol synthesis,dimethyl ether production,fermentation ( production of ethanol andmammalian cells) ,an…     

氧化镁湿法烟气脱硫的工艺优化研究

基于氧化镁湿法烟气脱硫(FGD)工艺研究及应用中存在的问题,对影响氧化镁法脱硫效率的循环吸收液p H值、烟气量、SO2浓度、液气比、镁硫摩尔比等参数进行了单因素实验,得出各参数对脱硫效率影响的规律,通过正交试验得出脱硫效率最高的工艺方案.结果表明:循环吸收液p H值为5.0,烟气量为325 000 m3·h-1,烟气中SO2浓度为1100 mg·m-3,液气比为4.7,镁硫摩尔比为1.4,此时脱硫效率高达95.8%.     

用硫化氢气体分解硫化钠阳极电解液的热力学分析

直接电解硫化氢碱性溶液(通常用Na2S溶液表示)产生单质硫和氢气的关键问题是单质硫在阳极表面上沉积而导致的阳极钝化. 用硫化氢气体分解Na2S的阳极电解液可以很好地解决这一问题,并对这一方法进行了热力学分析.对简化S-H2O 系的电势-pH图的分析表明,多硫化物Sx2-在碱性溶液中稳定,且随着体系中溶解态物质的总硫浓度T(s)的增加,高级多硫化物的优势区增大.当Na2S阳极电解液与硫化氢气体反应时,固相硫稳定存在于pH较低和H2S 分压较小的环境中.分析表明,当H2S 分压为1atm,溶液pH值小于8时,大多数多硫化物分解为单质硫S、S2-, HS-或H2S(aq.).分析结果对电解产生多硫化物以及用H2S气体分解多硫化物的实际过程具有重要指导意义.图6,表1,参10.