新型、高效DJ-1多功能凈化劑的開發(fā)

1、新型、高效DJ-1多功能凈化劑的開發(fā)王先厚 孔渝華 胡典明 肖安陸 錢勝濤劉華偉* 系本文作者 雷 軍 李仕祿 張清建 陳 健國家氣體凈化劑重點工業(yè)基地湖北省化學研究院氣體凈化中心摘 要：開發(fā)了DJ-1多功能凈化劑，該凈化劑具有耐硫脫氧、COS轉化、CS2轉化和HCN脫除等多種功能，其中脫氧率90%，COS轉化率80%，CS2轉化率90%，HCN脫除率80%，已應用于甲醇、醋酸和DMF等系統(tǒng)的原料氣凈化領域。關鍵詞：多功能 凈化劑 脫氧 轉化 HCN脫除1 前言煤制氣中通常含有COS、CS2、HCN等多種毒物，在甲醇、醋酸和DMF等生產中O2也是一種毒物，DJ-1多功能凈化劑正是針對上述四種毒

2、物的凈化脫除而研制的一種新型凈化劑1,2。該凈化劑具有耐硫脫氧、COS轉化、CS2轉化和HCN脫除等多種功能，可廣泛應用于甲醇、醋酸、DMF等合成氣、焦爐煤氣以及電廠燃氣的凈化領域，目前已在多套裝置上投入應用，效果理想3。2 實驗 DJ-1多功能凈化劑的制備采用特種球形-Al2O3負載多種過渡金屬，經400600焙燒及預活化處理制得。催化劑的活性評價裝置如圖1所示。123451671原料氣瓶 2減壓閥 3流量計 4水汽飽和器 5反應管 6電加熱爐 7恒溫水浴圖2-1 DJ-1多功能凈化劑活性測定裝置圖反應管內徑27mm，裝填DJ-1多功能凈化劑30ml，原料氣經流量計準確計量后通過水汽飽和器，

3、后進反應管，對反應管的進出口氣進行分析，考察DJ-1多功能凈化劑的各種性能。HC-2型微量硫分析儀 湖北省化學研究院WK2D微庫侖硫分析儀 江蘇分析儀器廠KY203控氧儀 新安江分析儀器廠721型分光光度計 上海箐華科技儀器有限公司3 結果與討論 COS水解轉化性能不同溫度下DJ-1多功能凈化劑上COS轉化情況見圖3-1所示。試驗氣源為68%CO，1%H2，0.15%COS，0.3%O2，9%H2O，H2S100×10-6，試驗氣源為典型焦爐氣時，規(guī)律與上述特定氣源類似。由圖3-1可見，隨溫度升高COS的轉化率增加，溫度在150200時COS的轉化率90%，再升溫COS的轉化率下降，

4、300時僅為33%，繼續(xù)升溫COS的轉化率又提高，溫度升至350之后COS的轉化率趨近44%。上述結果表明，300以下催化劑上主要發(fā)生COS的水解反應，而300以上則有氫解反應發(fā)生4,5。200考察DJ-1型多功能凈化劑在上述試驗氣源中不同水汽含量對COS轉化的影響，結果見圖3-2：由圖3-2可見，水汽含量為零時，COS的轉化率為零，隨水汽含量的增加COS的轉化率升高，水汽含量為9.5%時COS的轉化率達到最大值88.2%。再增加水汽含量COS的轉化率開始下降，可能因為水汽含量過高，導致水汽在凈化劑的微孔中凝結，堵塞微孔，影響了其內表面的利用率。3.2 CS2的轉化性能不同溫度下DJ-1多功能

5、凈化劑上CS2的轉化率見圖3-3所示。試驗氣源為焦爐氣58%H2，22%CH4，7%CO，6.7%N2，2.7%CO2，2%CnHm%O2，26×10-6CS2，德士古水煤氣試驗也有類似結果。圖3-3 溫度對CS2轉化率的影響 由圖3-3可見，在上述焦爐氣中CS2的轉化率在150以上即超過80%，在200以上轉化率可達99%，德士古水煤氣也有類似結果。DJ-1多功能凈化劑可耐硫脫氧，其不同溫度下的脫氧率見圖3-4。試驗氣源為68%CO，1%H2，0.15%COS，0.3%O2，9%H2O，H2S100×10-6，試驗氣源為典型焦爐氣時，規(guī)律與上述特定氣源類似。由圖3-4可見

6、，隨著反應溫度的提高脫氧率呈增加趨勢，溫度在150以上，DJ-1多功能凈化劑的脫氧率90%。3.4 HCN轉化性能DJ-1多功能凈化劑具有轉化HCN的功能，以焦爐氣進行考察，其中焦爐氣中HCN含量為300×10-6，不同溫度下HCN轉化率見圖3-5。圖3-5 溫度對HCN轉化率的影響由圖3-5可見，隨著溫度的提高，HCN轉化率呈增加趨勢，150以上HCN轉化率80%，接近400，轉化率約99%。4 DJ-1多功能凈化劑的應用DJ-1多功能凈化劑已廣泛應用于山東、河南、江蘇、遼寧、貴州等省的甲醇、醋酸、DMF等多套系統(tǒng)，綜合工廠分析檢測數(shù)據與我們現(xiàn)場分析檢測數(shù)據，部分應用情況見表4-1

7、。表4-1 DJ-1多功能凈化劑部分應用情況廠所在地貴州河南江蘇山東系統(tǒng)甲醇、醋酸DMFDMF甲醇、醋酸使用溫度170200160180170180160180使用時間半年8個月10個月1年COS轉化率%978988CS2轉化率%9999未檢測出脫氧率%999999HCN脫除率%未考察未考察未考察82從表4-1可見，DJ-1多功能凈化劑的應用效果十分理想，各項指標達到了預期要求，其中脫氧率99%，COS轉化率8897%，CS2轉化率99%，HCN脫除率82%。5 結論5.1 DJ-1多功能凈化劑具有耐硫脫氧、COS轉化、CS2轉化和HCN脫除等多種功能。5.2 該凈化劑的最佳使用溫度為150200，此時脫氧率90%，COS轉化率80%，CS2轉化率90%，HCN脫除率80%。5.3 該多功能凈化劑已廣泛應用于甲醇、醋酸、DMF和電廠燃氣等多種系統(tǒng)的凈化領域，取得了良好的應用業(yè)績，工廠運行效果十分理想。參考文獻：EDJ-1型多功能凈化劑的研究D.湖北省化學研究院，2005M.北京：化學工業(yè)出版社，2005，9：69，106-1083孔渝華，王先厚，李仕祿等.15年常溫精脫