[發明專利]一種氣體加氫催化劑硫化和硫化廢氣處理排放工藝

有效

• 申請號: 202010749525.0
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111876205B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 王天元;王澤;王國興;張先茂;金建濤;李興建;趙志杰;夏克勤;張曉平
• 申請（專利權）人: 武漢科林化工集團有限公司
• 主分類號: C10K1/00
• 分類號: C10K1/00;C10K1/34;B01D53/50;B01D53/81;B01D46/00
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本發明公開了一種氣體加氫催化劑硫化和硫化廢氣處理排放工藝。采用催化劑與器外預硫化催化劑間裝來解決器外預硫化催化劑活化時集中放熱和放硫以及避免催化劑硫化之前被還原的問題。間裝總層數為5~15的奇數，按最上層和最下層均為催化劑的方式間裝，硫化初期，第一層催化劑由系統供硫供熱，其余的奇數層催化劑分別由上一層器外預硫化催化劑供硫供熱；硫化廢氣進入升溫爐燃燒，煙氣由干法煙氣脫硫裝置將SO₂脫除至30mg/m³以下并經脫白處理后排放。該硫化工藝流程簡單，沒有動力、換熱、冷凝和氣液分離等設備的污染和腐蝕，硫化劑用量少，硫化時間短，硫化效果好。整個硫化和硫化廢氣處理排放工藝投資成本低，煙氣脫硫后的固廢可循環利用，綠色經濟。

技術領域

本發明涉及一種氣體加氫催化劑硫化和硫化廢氣處理排放工藝，屬于煤化工領域。

背景技術

我國是焦炭生產大國,副產大量的焦爐煤氣。焦爐煤氣生產甲醇/LNG有良好的應用前景。甲醇和LNG生產中要用到甲醇合成催化劑和甲烷化催化劑，其活性成分分別為Cu和Ni，極易與硫化物反應而永久失活。因此，脫去焦爐煤氣中的各種硫化物有著重要的意義。

焦爐煤氣中硫的含量與裝煤料的全硫量有關，一般是干煤含全硫0.5~1.2%(重量)，其中，20~45%轉到焦爐煤氣中，而硫化氫占總硫含量的95%以上。除硫化氫外，焦爐煤氣中還含有羰基硫、二硫化碳、噻吩、硫醇、硫醚等多種硫化物。焦爐氣的脫硫工藝一般是先粗脫后精脫，所謂粗脫是通過濕法和活性炭法脫除硫化氫，精脫硫則采用“預加氫→一級加氫→中溫脫硫→二級加氫→氧化鋅脫硫”工藝，將粗脫氣中的總硫脫除至低于100ppb，以保護上述的銅鎳催化劑。氣體加氫催化劑活性組分通常有MoO₃、CoO、NiO、Fe₂O₃等，只有硫化態才具有較高的催化活性，因此催化劑在使用前要進行硫化處理。目前，氣體加氫催化劑的硫化技術大多源于較早的耐硫變換催化劑的硫化操作，普遍采用器內干法硫化的方法進行硫化，其主要反應為：

MoO₃+2H₂S+H₂=MoS₂+3H₂O

9CoO+8H₂S+H₂=Co₉S₈+9H₂O

3NiO+2H₂S+H₂=Ni₃S₂+3H₂O

Fe₂O₃+3H₂S= Fe₂S₃+3H₂O

氣體加氫催化劑在硫化時必須避免催化劑硫化之前被還原，否則會降低催化劑的轉化活性。

申請號CN201510948528.6公開了一種固定床加氫催化劑的硫化方法。加氫反應器內多個催化劑床層均設有冷氫箱，通過調整各催化劑床層冷氫管線的控制閥門，控制循環氫攜帶硫化劑由上至下逐步對催化劑床層進行硫化，來避免常規硫化中反應器后部催化劑床層易被氫氣還原影響活性的問題。該工藝中設有多個冷氫箱，閥門管線較多，不僅需要額外的投資，而且帶來管線吹掃、氣體置換、檢漏、閥門的切換頻繁等實操的不便，不利用于實際應用。

氣體加氫催化劑硫化的過程中會帶來硫化廢氣處理排放問題。硫化廢氣直接放空排放，不僅嚴重污染環境，而且硫化后期高溫、高流量、高H₂S含量的硫化氣還會使放空著火，產生安全隱患，往往還會中斷硫化過程，使硫化不充分，降低催化劑的使用活性，縮短使用周期。