计算脱硫剂硫容合理确定换剂时间
摘 要：介绍了丙烯精制系统使用的两种脱硫剂性质，影响脱硫剂硫容的因素，并对装置硫容进行了计算，科学的预测了换剂时间。
0 前言
哈尔滨石化分公司的丙烯精制系统是由北京工程设计公司设计于1999年10月开工运行的化工装置，主要设备由丙烯脱水塔-轻尾气汽提塔-丙烯COS脱除塔-丙烯脱硫塔-丙烯干燥塔-丙烯脱砷塔组成，流程为以上设备串联运行为主。装置的作用是采用汽提、物理吸收与化学吸收等原理，脱除丙烯中对聚合反应超标的H2O、H2S、AsH3、CO、CO2等杂质。其中COS水解塔与ZnO脱硫塔是整个系统中降低丙烯中总硫的两个塔，作用比较关健。由于上游装置原料来源复杂，硫含量通常较高，主要是COS含量高，丙烯精制装置脱硫负荷一直较高，在脱硫剂使用过程中每2年左右就出现硫容超标释放总硫造成产品质量不合格的现象，换剂影响下游装置生产，比较被动。
1 COS脱除塔与ZnO脱硫塔在丙烯系统的布局
2 哈炼石化分公司国产常温ZnO脱硫剂及国产常温COS脱除剂简介
2．1 脱COS用催化剂（T503A用）
名称：国产常温COS水解催化剂
主要性能：Al2O3>80％
外型尺寸：Φ3－4mm白色球形
堆密度：700-850kg/m3
比表面积：>200m2/g
COS转化率：>90％（30℃），要求出COS<20PPb
填装数量：9m3
2．2 脱硫用催化剂（T-503B用）
名称：国产氧化锌常温脱硫催化剂
主要性能：ZnO≥80％ (wt)
外型尺寸：φ5×5-10mm柱状颗粒
堆密度：850-1100kg/m3
比表面≥80m2/g
穿透硫容（30℃）≥10％(wt).
填装数量：9m3
2．3 COS水解催化剂反应机理
由此可见COS水解剂脱除的是COS与CS2， 生成的H2S由ZnO脱除。其使用温度是常温。
2．4 ZnO脱硫剂反应机理
主要反应机理为氧化锌与丙烯中原带的硫化氢及COS水解过程中生成的硫化氢反应，进行化吸附，生成硫化锌及水，水由下游脱水塔再次脱除。
3 硫剂硫容的因素
由国产常温脱硫剂的性能及反应式知，国产常温脱硫剂最大硫容为10mg/l。不管丙烯中的硫化物为H2S 或COS最终S都积累在ZnO脱硫剂表面对脱硫剂的脱硫效果造成影响，当脱硫剂中硫含量达到>10mg/l时，脱硫剂脱硫效果降底，严重时造成硫释放失去脱硫效果。因此丙烯脱前脱后中的硫含量，及脱硫剂总量是影响脱硫剂硫容的主要因素。一般国内经验当硫容达到5mg/l时就应该更换脱硫剂。
4 脱硫剂硫容的计算
从2001年11月至2002年8月总计不到两年的时间里：
累计精制丙烯总量：41875吨
丙烯脱前总硫含量：10.2mg/m3
丙烯脱后总硫含量：0.2mg/m3
丙烯中脱除总硫率:((10.2-0.2)/((1000/22.4)*42))/1000=5.44g/t
脱硫剂硫容为:41875*5.44/1000000/9=0.253=2.53%
从以上的计算中可以看出脱硫剂的硫容增加较快，其合理的换剂时间可以由每月计算出的脱硫剂的硫容来计算，大致时间在2年前后。
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