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船用脱硫塔工作原理

时间:2022-09-16 03:46 点击:152 编辑:邮轮网

本篇文章给大家谈谈《船用脱硫塔工作原理》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

本文目录一览:

船用脱硫塔的材质是什么样的

有几个金属材料可以参考考虑:1.4529,254SMO,AL-6XN,904L,具体选择结合使用工况。

1.4529是脱硫脱硝六钼钢,超级奥氏体不锈钢:

1.4529(Incoloy926/UNSN08926)在卤化物介质和含硫氢酸性环境中具有非常高的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,能有效抵抗氯离子应力腐蚀,在氧化和还原性介质中同样具有良好的耐腐蚀性,稳定性良好,机械性能略优于904L,可用于-196到400℃的压力容器制造。

1.4529热处理:

980-1150℃之间保温1-2小时,快速空冷或水冷。

1.4529典型工况:

60%硫酸,80℃以下,年腐蚀率0.1mm

1.4529配套焊接材料及焊接工艺:

1.4529合金的焊接建议采用AWSA5.14焊丝ERNiCrMo-3或AWSA5.11焊条ENiCrMo-3。

1.4529应用领域:

烟气脱硫装置,磷酸生产用蒸发器、换热器、过滤器和混合器,硫酸输送装置,冷凝器,灭火系统,海水过滤系统,近海工业中的液压和回灌管道系统,纸浆漂泊系统,盐类蒸发冷凝器,电广污染冷却水管道系统,反渗透海水淡化装置,腐蚀性化学品运输存储罐,卤酸催化的有机物生产设备等。

1.4529 耐腐蚀性:

1.4529是与合金904L具有类似化学成分的奥氏体不锈钢,其氮含量提高到了0.2%左右,钼含量约为6.5%。氮和钼含量的提高显著提高了在卤化物介质中的抗点腐蚀和缝隙腐蚀性能。同时,镍和氮不但保证了金相的稳定性,而且比镍氮含量低的合金降低了热加工或焊接过程中晶间相析出的倾向。出色的耐局部腐蚀性能加上25%的镍含量使合金1.4529在氯离子介质中具有尤其突出的耐腐蚀性。在氯化物浓度10000-70000ppm、PH值5-6、工作温度50-68℃的石灰石浆料的各种FGD系统中的试验表明,经过1-2年的试验期,合金1.4529基本上没有发生点腐蚀和缝隙腐蚀。

1.4529合金在其他的化学介质中也具有很好的抗腐蚀性,以及高温、高浓度介质,包括硫酸、磷酸、酸性气体、海水、盐和有机酸。1.4529合金是位于柏林的德国国家材料研究及试验研究所(BAM)的BAM目录第6章“危险品储运容器规范”的选材。另外,只有当材料处于正确的冶金状态和保证清洁的条件下才能具有最佳的耐腐蚀性能。

1.4529主要规格:

1.4529无缝管、1.4529钢板、1.4529圆钢、1.4529锻件、1.4529法兰、1.4529圆环、1.4529焊管、1.4529钢带、1.4529直条、1.4529丝材及配套焊材、1.4529圆饼、1.4529扁钢、1.4529六角棒、1.4529大小头、1.4529弯头、1.4529三通、1.4529加工件、1.4529螺栓螺母、1.4529紧固件

254SMO是一种奥氏体不锈钢 六钼钢。

由于它的高含钼量,故具有极高的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀性能。这种牌号的不锈钢是为用于诸如海水等含有卤化物的环境中而研制和开发的。254SMO也具有良好的抗均匀腐蚀性。特别是在含卤化物的酸中,该钢要优于普通不锈钢。其C含0.03%,因此叫纯奥氏体不锈钢 。(0.01%又叫超级奥氏体不锈钢)。超级不锈钢是一种特种不锈钢,首先在化学成分上与普通不锈钢不同,是指含高镍,高铬,高钼的一种高合金不锈钢。其中比较著名的是含6%Mo的254SMo,这类钢具有非常好的耐局部腐蚀性能,在海水、充气、存在缝隙、低速冲刷条件下,有良好的抗点蚀性能(PI≥40)和较好的抗应力腐蚀性能,是Ni基合金和钛合金的代用材料。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上,具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能,是304不锈钢不可取代的。另外,从不锈钢的分类上,特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。

由于这种特种不锈钢是一种高合金的材料,所以在制造工艺上相当复杂,一般人们只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢,如灌注,锻造,压延等等。

254SMO主要成分:

254SMo含碳(C)≤0.02,锰(Mn)≤1.00,镍(Ni)17.5~18.5,硅(Si)≤0.8磷(P)≤0.03,硫(S)≤0.01,铬(Cr)19.5~20.5,铜(Cu)0.5~1.0,钼(Mo)6.0~6.5

254SMO各国牌号及标准:

UNS S31254、DIN/EN 1.4547、ASTM A240、ASME SA-240

254SMO物理性能:

密度:8.24g/cm3, 熔点:1320-1390 ℃,磁性:无

254SMO机械性能:

抗拉强度:σb≥650Mpa,屈服强度σb≥310Mpa:延伸率:δ≥40%,硬度:182-223(HB)

254SMO耐腐蚀性:

是一种高耐腐蚀超级奥氏体不锈钢,针对卤化物和酸的环境而开发,广泛用于高浓度氯离子介质、海水等苛刻工况环境。在酸性介质的各种工业场合,特别是在含卤化物的酸中,254SMO要远远优于其它不锈钢,某些情况下可以和哈氏合金以及钛相媲美。较低的含碳量和高钼含量,使其具有较好的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀性能、优秀的耐晶间腐蚀能力,是一种高性价比不锈钢,在国内外化工、脱硫环保等领域广泛使用。

254SMO配套焊材:

ERNiCrMo-3焊丝,ENiCrMo-3焊条

254SMO主要规格:

254SMO无缝管、254SMO钢板、254SMO圆钢、254SMO锻件、254SMO法兰、254SMO圆环、254SMO焊管、254SMO钢带、254SMO直条、254SMO丝材及配套焊材、254SMO圆饼、254SMO扁钢、254SMO六角棒、254SMO大小头、254SMO弯头、254SMO三通、254SMO加工件、254SMO螺栓螺母、254SMO紧固件

AL-6XN六钼超级奥氏体不锈钢

AL-6XN概述:

AL-6XN(N08367)超级奥氏体不锈钢也是一种具有优异的耐氯离子点蚀和缝隙腐蚀能力的超级奥氏体不锈钢,作为一种具有良好的性价比的耐腐蚀合金,其综合耐腐蚀能力相对316L有了很大的跨越,同时相对于C-276等其它耐腐蚀镍基合金其耐腐蚀能力接近,成本优势明显。因为在合金中添加了显著的氮成分,从而使Al-6XN材料相对常规奥氏体不锈钢(如304,316,317等)具有更高的拉伸强度,同时又保持了优异的材料韧性及冲击强度,ASME标准中规定的许用应力值,Al-6XN相对于316L要高出40%,相对于铜-镍合金高出近一倍。

AL-6XN国际通称:

Al-6XN、脱硫脱硝合金、UNS N08367、Cronifer1925hMo、Incoloy alloy25-6HN、NAS 254NM

AL-6XN执行标准:

ASTM B688、ASTM A240、ASTM B676、ASTM B675、ASTM B564

AL-6XN化学成分:

碳C:0.03

镁Mg:2.0

磷P:0.04

硫S:0.03

硅Si:1.0

镍Ni:23.5-25.5

铬Cr:20.0-22.0

钼Mo:6.0-7.0

氮N:0.18-0.25

铜Cu:0.75

AL-6XN物理性能:

密度:8.24g/cm3

熔点:1370-1398℃

弹性模量:290GPa

热导率:90 W/(m•℃)

硬度(HB):280

热膨胀系数( 20-100℃):8.5×10-6/℃

AL-6XN机械性能:

抗拉强度:σb≥650Mpa,屈服强度σb≥295Mpa:延伸率:δ≥35%

AL-6XN热处理:

980-1150℃之间保温1-2小时,快速空冷或水冷。

AL-6XN主要特性:

AL-6XN(N08367,1.4501)不锈钢比标准的300系列合金,对氯离子具有较高的抗点蚀、缝隙腐蚀和压力缝隙腐蚀能力,在不锈钢中Cr、Mo、Ni、C分别对不同的介质具有抗腐蚀性。Cr是在自然和氧化环境中抗腐蚀代表,Cr、Mo、Ni的含量增长增加了抗点蚀能力,镍提供了奥氏体结构,镍钼增加了对氯离子的压力缝隙腐蚀能力和对降低环境的抗腐蚀能力。高镍(24%)、钼(6.3%)AL-6XN不锈钢具有较好的抗压力缝隙腐蚀能力。钼具有抗氯离子点蚀能力,镍进一步增强抗点蚀能力,而且能提供比300奥氏体不锈钢更高的强度,因此经常应用于设备中较薄的部分。在AL-6XN不锈钢中,较高含量的铬、钼、和镍也提供了不锈钢的成形和焊接时的抗腐蚀性能力。

另外AL-6XN不锈钢还具有以下特点

1、优异的含氯离子介质环境下的耐点蚀,耐缝隙腐蚀能力。

2、在氯化钠盐溶液介质下极好的耐应力腐蚀能力。

3、高强度,良好的韧性。

AL-6XN主要应用:

AL-6XN高铬、钼、镍和氮使AL-6XN具有较好的抗氯离子点蚀能力、缝隙腐蚀,这就使AL-6XN应用于很多环境:

AL-6XN主要规格:

AL-6XN无缝管、AL-6XN钢板、AL-6XN圆钢、AL-6XN锻件、AL-6XN法兰、AL-6XN圆环、AL-6XN焊管、AL-6XN钢带、AL-6XN直条、AL-6XN丝材及配套焊材、AL-6XN圆饼、AL-6XN扁钢、AL-6XN六角棒、AL-6XN大小头、AL-6XN弯头、三通、AL-6XNAL-6XN加工件、AL-6XN螺栓螺母、AL-6XN紧固件

904L超级不锈钢概述:

904L超级奥氏体不锈钢属低碳高镍、钼奥氏体不锈耐酸钢,为引进法国H·S公司的专有材料。具有很好的活化—钝化转变能力,耐腐蚀性能极好,在非氧化性酸如硫酸、醋酸、甲酸、磷酸中具有很好的耐蚀性,在中性含氯离子介质中具有很好的抗点蚀性,同时具有良好的抗缝隙腐蚀及抗应力腐蚀性能。适用于70℃以下各种浓度硫酸,在常压下耐任何浓度、任何温度的醋酸及甲酸与醋酸的混酸中的耐腐蚀性也很好。超级奥氏体不锈钢904L是一种含碳量低的高合金的奥氏体不锈钢,在稀硫酸中有很好抗腐蚀性,专为腐蚀条件苛刻的环境而设计。具有较高的铬含量和足够的镍含量,铜的加入使它具有很强的抗酸能力,尤其对氯化物间隙腐蚀和应力腐蚀崩裂有高度抗性,不易出现蚀损斑和裂缝,抗点蚀能力略优于其他钢种,具有良好的可加工性和可焊性,可用于压力容器。

904L超级不锈钢牌号及标准:

00Cr20Ni25Mo4.5Cu(国标) 、UNS N08904(美国机动车工程师学会和美国材料与试验协会于1967年共同设计的标准)、DIN1.4539(德国标准)、ASTM A240(美国材料与试验协会标准;全新标准将其归为不锈钢系列,原有标准ASME SB-625将其归为镍基合金系列)、SUS890L。

904L超级不锈钢金相结构:

904L是完全奥氏体组织,舆一般含钼量高的奥氏体不锈钢相比,904L对铁素体和α相的析出不敏感。

904L超级不锈钢加工性能:

焊接性能

与一般的不锈钢一样,904L可以采用各种各样的焊接方式进行焊接。最常用的焊接方式为手工电弧焊或隋性气体保护焊,焊条或焊丝金属基于母材的成分且纯度更高,钼的含量要求高于母材。焊前一般无须进行预热,但是在寒冷的户外作业,为避免水汽的凝集,接头部位或临近区域可作均匀加热。注意局部温度不要超过 10 0℃,以免导致碳集聚,引起晶间腐蚀。焊接时宜采用小的线能量、连续及快的焊接速率。焊后一般无须热处理,如需进行热处理,须加热至110 0~ 1150℃后迅速冷却。

配套焊接材料及焊接工艺:904L的焊接选用ER385焊丝和E385焊条

机加工性能

904L的机加工特点类似于其他奥氏体不锈钢,加工过程中有粘刀及加工硬化的趋势。须采用正前角硬质合金刀具,以硫化及氯化油作为切削冷却液,设备及工艺应以减少加工硬化为前提。切削过程中应避免用慢的切削速度及进刀量。

904L耐腐蚀性及主要使用环境:

904L是为腐蚀条件苛刻的环境所设计的一种含碳量很低、高合金化的奥氏体不锈钢,比316L和317L具有更好耐腐蚀性性,同时兼顾了价格与性能,性价比较高。因添加1.5%的铜,对于硫酸和磷酸等还原性酸而言,具有优秀的耐腐蚀性。对氯离子引起的应力腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀也具有优良的耐腐蚀性能,有着良好的耐晶间腐蚀能力。在0-98%的浓度范围内纯硫酸中,904L的使用温度可高达40摄氏度。在0-85%浓度范围内的纯磷酸中,其抗腐蚀性能是非常好的。在湿法工艺生产的工业磷酸中,杂质对抗腐蚀性能有很强的影响。在所有各种磷酸中,904L抗腐蚀性优于普通的不锈钢。在强氧化性的硝酸中,904L与不含钼的高合金化的钢种相比,抗腐蚀性能较低。在盐酸中,904L的使用仅限于较低的浓度1-2%。在这个浓度范围。904L的抗腐蚀性能好于常规不锈钢。904L钢具有很高的抗点腐蚀能力。在氯化物溶液中其抗缝隙腐蚀能。力也是很好的。904L的高镍含量,降低了在麻坑和缝隙处的腐蚀速度。普通的奥氏体不锈钢在温度高于60摄氏度时,在一个富氯化物的环境中对应力腐蚀可能是敏感的,通过提高不锈钢的镍含量,可以降低这种敏化性。由于高的镍含量,904L在氯化物溶液,浓缩的氢氧化物溶液和富硫化氢的环境中,具有很高的抗应力腐蚀破裂能力。

904L应用领域:

石油、石化设备,如石化设备中的反应器等,硫酸的储存与运输设备,如热交换器等,发电厂烟气脱硫装置,主要使用部位有:吸收塔的塔体、烟道、档门板、内件、喷淋系统等,有机酸处理系统中的洗涤器和风扇,海水处理装置,海水热交换器,造纸工业设备,硫酸、硝酸设备,制酸、制药工业及其他化工设备、压力容器,食品设备,制药厂:离心机,反应器等,植物食品:酱油罐,料酒,盐罐,设备和敷料,对稀硫酸强腐蚀介质904L是匹配的钢种。

904L主要规格:

904L无缝管、904L钢板、904L圆钢、904L锻件、904L法兰、904L圆环、904L焊管、904L钢带、904L直条、904L丝材及配套焊材、904L圆饼、904L扁钢、904L六角棒、904L大小头、904L弯头、904L三通、904L加工件、904L螺栓螺母、904L紧固件

篇幅有限,如需更多更详细介绍,欢迎咨询了解。

脱硫工艺流程介绍

脱硫工艺技术原理:

烟气进入脱硫装置的湿式吸收塔,与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触,其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收,烟气得以充分净化;吸收SO2后的浆液反应生成CaSO3,通过就地强制氧化、结晶生成CaSO4•2H2O,经脱水后得到商品级脱硫副产品—石膏,最终实现含硫烟气的综合治理。

目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。

传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。

技术原理

⒈SO2和SO3的吸收 SO2十H2O→H++HSO3- SO3十H2O→H2SO4 SO2和SO3吸收的关键是提高其他水中的溶解度,PH值越高,水的表面积越大,气相湍流度越高,SO2和SO3的溶解量越大。

2. 与石灰石浆液反应 CaCO3十2H++HSO3-→Ca2+十HSO3-+H2O十CO2 CaCO3十H2SO4 → CaSO4+H2O十CO2 CaCO3 +2HCl→CaCl2+H2O十CO2 本步骤的关键是提高CaCO3的溶解度,PH值越低,溶解度越大。

系统组成 ——烟气系统——吸收塔系统 ——制浆系统 ——浆液疏排系统 ——process water 工艺水系统 ——石膏脱水与储运系统 ——废水处理系统石灰石。

湿法脱硫技术的原理、工艺流程等

湿法脱硫工艺技术原理、流程:

烟气进入脱硫装置的湿式吸收塔,与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触,其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收,烟气得以充分净化;吸收SO2后的浆液反应生成CaSO3,通过就地强制氧化、结晶生成CaSO4•2H2O,经脱水后得到商品级脱硫副产品—石膏,最终实现含硫烟气的综合治理。

扩展资料:

技术优势: 

1集消烟、脱硫、脱氮、除尘、脱水一体化同时完成的技术设计,结构简单紧凑、工艺流程合理,内部不易结垢堵塞,烟气不带水设计;

2设备内部有效面积使用率达100%设计,用烟尘在整个净化过程中全部完全溶于碱性水溶液,达到高效传质的效果;

3应用高效外溅喷射雾化设计,设备内部无易损件设计,保证最高效的脱硫与除尘;

4构成烟气与碱性溶液最充分的传质过程、以保证达到最高效的脱硫与除尘;

5制造材料可选用天然耐磨蚀的花岗石制成,解决了环保设备长期以来不耐磨、不抗腐蚀、寿命短等缺点;

6保证一定的液气化、稳定的二氧化硫吸收速率、控制ph值在10左右25%的稀碱液作为二氧化硫吸收剂。不易挥发、损失小,实现脱硫效率高、效果稳定,还有效地解决了设备内部积灰、结垢问题;

7设备内部畅通的烟气通道设计、烟气走向没有死角,降低烟气热态阻力,保证设计工况下的效果,不影响锅炉等燃烧设备的运行;

8简易高效的循环双碱法脱硫原理,充分利用了工厂生产的废碱液、以废治废、综合利用、降低运行成本、碱性水闭路循环使用、废水利用率100%、实现无二次废水污染排放

参考资料:百度百科——脱硫技术

超大型集装箱船在长兴造船基地顺利出坞,这具有哪些意义?

根据相关媒体报道,在8月1日,中国船舶集团旗下的沪东中华所建造的超大型集装箱船在长兴造船基地顺利出坞,这也是目前全球建造的最大一艘装箱量集装箱船。可想而知,当然具有着很大的意义,标志着我国在船舶领域有着显著的提升,引领着我国进入一个船舶新时代。

从现场照片中可以看到,这艘船舶的长度达到了399.99米,可以想象一下,长度是非常巨大的,甚至比全球最大的航母还要长。不仅如此,船的型宽也达到了61.5米,甲板的面积就像是4个标准的足球场一样大,型深更是有着33.2米,在装货的时候,一次性可以装载24116只的集装箱。最大的堆积层数也达到了25层,和22层楼的高度差不多,可以承载24万吨左右的货物,相对于其他运货船只来说,这艘新建的船只,真的是当之无愧的“带货王”了。

除此之外,这艘船还配备有许多功能的装置,比如混合式洗涤塔脱硫装置、大直径螺旋桨以及独有的小球鼻艏等,这些装置在以前的船只里都是没有配置的,可以看出,人们为了这艘船,也做出了巨大的努力。另外,这艘船还采用了气泡减阻系统,在海上行驶的时候,不仅可以有效的降低船的消耗,还能够减少一定的碳排放。据了解,一年大概可以少排放6000多吨的碳,对环境的污染也会大大减轻。

值得一提的还有它的发电机系统,不仅可以有效的降低燃油的消耗,还能够优化有效的指标,不仅如此,整体的建筑设计也是非常优秀。总的来说,超大型集装箱船顺利出坞,象征着我国雄厚的实力和不断进步的科技建造技术。

电厂脱硫工艺流程图及原理

脱硫工艺技术原理:

烟气进入脱硫装置的湿式吸收塔,与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触,其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收,烟气得以充分净化;吸收SO2后的浆液反应生成CaSO3,通过就地强制氧化、结晶生成CaSO4•2H2O,经脱水后得到商品级脱硫副产品—石膏,最终实现含硫烟气的综合治理。

电厂脱硫工艺流程图:

扩展资料:

脱硫,泛指燃烧前脱去燃料中的硫分以及烟道气排放前的去硫过程。是防治大气污染的重要技术措施之一。

目前脱硫方法一般有燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫等三种。随着工业的发展和人们生活水平的提高,对能源的渴求也不断增加,燃煤烟气中的SO2 已经成为大气污染的主要原因。减少SO2 污染已成为当今大气环境治理的当务之急。不少烟气脱硫工艺已经在工业中广泛应用,其对各类锅炉和焚烧炉尾气的治理也具有重要的现实意义。

参考资料:脱硫-百度百科

谁知道都有哪些脱硫技术 最好能把你知道的其中一种说详细点、带上你的设计图?为了写作业。。

生物脱硫,又称生物催化脱硫(简称BDS),是一种在常温常压下利用需氧、厌氧菌除去石油含硫杂环化合物中结合硫的一种新技术。早在1948年美国就有了生物脱硫的专利,但一直没有成功脱除烃类硫化物的实例,其主要原因是不能有效的控制细菌的作用。此后有几个成功的“微生物脱硫”报道,但却没有多少应用价值,原因在于微生物尽管脱去了油中的硫,但同时也消耗了油中的许多炭而减少了油中的许多放热量[9]。科学工作者一直对其进行了深入的研究,直到1998年美国的Institute of Gas Technology(IGT)的研究人员成功的分离了两种特殊的菌株,这两种菌株可以有选择性的脱除二苯并噻吩中的硫,去除油品中杂环硫分子的工业化模型相继产生,1992年在美国分别申请了两项专利(5002888和5104801)。美国Energy BioSystems Corp (EBC)公司获得了这两种菌株的使用权,在此基础上,该公司不仅成功地生产和再生了生物脱硫催化剂,并在降低催化剂生产成本的同时也延长了催化剂的使用寿命。此外该公司又分离得到了玫鸿球菌的细菌,该细菌能够使C-S键断裂,实现了脱硫过程中不损失油品烃类的目的[10]。现在,EBC公司已成为世界上对生物脱硫技术研究最广泛的公司。此外,日本工业技术研究院生命工程工业技术研究所与石油产业活化中心联合开发出了柴油脱硫的新菌种,此菌种可以同时脱除柴油中的二苯并噻吩和苯并噻吩中的硫,而这两种硫化物中的硫是用其它方法难以脱除的[11]。

BDS过程是以自然界产生的有氧细菌与有机硫化物发生氧化反应,选择性氧化使C-S键断裂,将硫原子氧化成硫酸盐或亚硫酸盐转入水相,而DBT的骨架结构氧化成羟基联苯留在油相,从而达到脱除硫化物的目的。BDS技术从出现至今已发展了几十年,目前为止仍处于开发研究阶段。由于BDS技术有许多优点,它可以与已有的HDS装置有机组合,不仅可以大幅度地降低生产成本,而且由于有机硫产品的附加值较高,BDS比HDS在经济上有更强的竞争力。同时BDS还可以与催化吸附脱硫组合,是实现对燃料油深度脱硫的有效方法。因此BDS技术具有广阔的应用前景,预计在2010年左右将有工业化装置出现。

4 新型的脱硫技术

4.1 氧化脱硫技术

氧化脱硫技术是用氧化剂将噻吩类硫化物氧化成亚砜和砜,再用溶剂抽提的方法将亚砜和砜从油品中脱除,氧化剂经过再生后循环使用。目前的低硫柴油都是通过加氢技术生产的,由于柴油中的二甲基二苯并噻吩结构稳定不易加氢脱硫,为了使油品中的硫含量降到10 μg/g,需要更高的反应压力和更低的空速,这无疑增加了加氢技术的投资费用和生产成本。而氧化脱硫技术不仅可以满足对柴油馏分10 μg/g的要求,还可以再分销网点设置简便可行的脱硫装置,是满足最终销售油品质量的较好途径。

(1) ASR-2氧化脱硫技术

ASR-2[12]氧化脱硫技术是由Unipure公司开发的一种新型脱硫技术,此技术具有投资和操作费用低、操作条件缓和、不需要氢源、能耗低、无污染排放、能生产超低硫柴油、装置建设灵活等优点,为炼油厂和分销网点提供了一个经济、可靠的满足油品硫含量要求的方法。

在实验过程中,此技术能把柴油中的硫含量由7000 μg/g最终降到5 μg/g。此外该技术还可以用来生产超低硫柴油,来作为油品的调和组分,以满足油品加工和销售市场的需要。目前ASR-2技术正在进行中试和工业实验的设计工作。其工艺流程如下:含硫柴油与氧化剂及催化剂的水相在反应器内混合,在接近常压和缓和的温度下将噻吩类含硫化合物氧化成砜;然后将含有待生催化剂和砜的水相与油相分离后送至再生部分,除去砜并再生催化剂;含有砜的油相送至萃取系统,实现砜和油相分离;由水相和油相得到的砜一起送到处理系统,来生产高附加值的化工产品。

尽管ASR-2脱硫技术已进行了多年的研究,但一直没有得到工业应用,主要是由于催化剂的再生循环、氧化物的脱除等一些技术问题还没有解决。ASR-2技术可以使柴油产品的硫含量达到5 μg/g,与加氢处理技术柴油产品的硫含量分别为30 μg/g和15 μg/g时相比,硫含量和总处理费用要少的多。因此,如果一些技术性问题能够很好地解决,那么ASR-2氧化脱硫技术将具有十分广阔的市场前景。

(2) 超声波氧化脱硫技术

超声波氧化脱硫 (SulphCo)[13]技术是由USC和SulphCo公司联合开发的新型脱硫技术。此技术的化学原理与ASR-2技术基本相同,不同之处是SulphCo技术采用了超声波反应器,强化了反应过程,使脱硫效果更加理想。其流程描述为:原料与含有氧化剂和催化剂的水相在反应器内混合,在超声波的作用下,小气泡迅速的产生和破灭,从而使油相与水相剧烈混合,在短时间内超声波还可以使混合物料内的局部温度和压力迅速升高,且在混合物料内产生过氧化氢,参与硫化物的反应;经溶剂萃取脱除砜和硫酸盐,溶剂再生后循环使用,砜和硫酸盐可以生产其他化工产品。

SulphCo在完成实验室工作后,又进行了中试放大实验,取得了令人满意的效果,即不同硫含量的柴油经过氧化脱硫技术后硫含量均能降低到10 μg/g以下。目前Bechtel公司正在着手SulphCo技术的工业试验。

4.2 光、等离子体脱硫技术[14]

日本污染和资源国家研究院、德国Tubingen大学等单位研究用紫外光照射及等离子体技术脱硫。其机理是:二硫化物是通过S-S键断裂形成自由基,硫醚和硫醇分别是C-S和S-H键断裂形成自由基,并按下列方式进行反应:

无氧化剂条件下的反应:

CH3S- + -CH3 CH4+CH2 ==== S

CH3S- + CH3CH2R CH3SH+CH2 ==== SCH2R

CH3S- + CH3S- CH3SSCH3

CH3S- + CH2 ==== S CH3SCH2S- -CH3 CH3SCH2SCH3

有氧化剂条件下的反应:

CH3S- + O2 CH3SOO- RH CH3SOOH + R-

SO3+ -CH3

CH3SOOH Rr CH3SO- + -OH

CH3SO- + RH CH3SOH + R-

3CH3SOOH CH3SOOSCH3 + CH3SO3H

此技术以各类有机硫化物和含粗汽油为对象,根据不同的分子结构,通过以上几种方式进行反应,产物有烷烃、烯烃、芳烃以及硫化物或元素硫,其脱硫率可达20%~80%。若在照射的同时通入空气,可使脱硫率提高到60%~100%,并将硫转化成SO3、SO2或硫磺,水洗即可除去。

关于《船用脱硫塔工作原理》的介绍到此就结束了。

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