近年來(lái),煉焦行業(yè)在國(guó)內(nèi)得到迅速猛進(jìn)的發(fā)展,因此副產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣在化工行業(yè)的應(yīng)用也越來(lái)越被重視,這也推動(dòng)了以焦?fàn)t氣為原料的后繼產(chǎn)品的多元化的發(fā)展進(jìn)程。如：以焦?fàn)t氣為原料來(lái)制造甲醇、用作城市煤氣、用來(lái)燃燒發(fā)電等等。然而，由于焦?fàn)t氣成分的特殊性，有害物質(zhì)多而復(fù)雜，因此要想更好的利用焦?fàn)t氣就必須盡可能地脫除這些有害物質(zhì)。其中H₂S的脫除就是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前國(guó)內(nèi)焦?fàn)t氣采用濕式氧化法脫除H₂S工藝很多，如：有的采取前置脫硫，有的采取后置脫硫，有的在風(fēng)機(jī)前脫硫，有的在風(fēng)機(jī)后脫硫等等。所有這些工藝的應(yīng)用其根本的思路就是如何充分利用堿源的問(wèn)題。而對(duì)于催化劑的選擇和應(yīng)用則沒(méi)有得到足夠的重視。我們知道，焦?fàn)t氣中含有苯、萘、焦油以及HCN等有害物質(zhì)，在脫硫前都無(wú)法完全被脫除掉，而這些有害物質(zhì)一旦進(jìn)入系統(tǒng)，對(duì)脫硫?qū)?lái)嚴(yán)重的影響。尤其對(duì)脫硫催化劑影響較大，致使很多催化劑很難適應(yīng)這種工況脫硫，即使勉強(qiáng)應(yīng)用，也會(huì)造成系統(tǒng)脫硫效率抵、副鹽高，溶液外排量大，環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。在這種情況下，我公司氣體凈化設(shè)計(jì)研究中心通過(guò)模擬焦?fàn)t氣成分和實(shí)際脫硫液組分，進(jìn)行數(shù)以千次的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，最終研制開(kāi)發(fā)了新一代產(chǎn)品：JDS焦?fàn)t氣專用脫硫催化劑，投放市場(chǎng)后引起行業(yè)界的極大關(guān)注。它的最大特點(diǎn)是：抗干擾能力強(qiáng)，活性更高，氧化能力更強(qiáng)，用量少，效率高，副鹽生成率低。完全適應(yīng)各種工藝狀況下的焦?fàn)t氣脫硫。

 一、JDS催化劑的特性

1）  JDS脫硫催化劑在水或堿性溶液中有很好的溶解

2）  在不同堿源及堿條件下，其溶液的電位值在0.2-0.3v。

3）  在濃度30ppm，20℃條件下，催化劑溶液15min吸氧量為1.6mL/mL優(yōu)于其它催化劑。

4）  在溶液中隨催化劑濃度的提高，析硫選擇性不斷增大，在應(yīng)用中以20-30ppm即可。

5）  在溶液中，隨催化劑濃度的提高硫容亦隨之增加，在實(shí)際操作條件下，硫容可達(dá)0.25-0.4g/L，比同類等催化劑高10%

6）  化學(xué)穩(wěn)定性好，在酸性或堿性介質(zhì)中不分解。

7）  熱穩(wěn)定性好，低于200℃不分解，在熔硫釜操作條件下仍能保持穩(wěn)定。

8）  催化劑自身無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，利于環(huán)境保護(hù)。

9）  催化劑活性穩(wěn)定,壽命長(zhǎng).不發(fā)生因氰化物引起的催化劑中毒現(xiàn)象.

10） 即可高效地脫除無(wú)機(jī)硫,又可脫除有機(jī)硫.

二、JDS催化劑反應(yīng)機(jī)理

a)  脫硫過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)（以Na₂CO₃為堿源為例）

脫H₂S的化學(xué)吸收反應(yīng)：

H₂S+Na₂CO₃=NaHS+NaHCO₃

NaHS+(X-1)S+NaHCO₃=Na₂Sx+CO₂+H₂O

催化氧化析硫反應(yīng)：

2NaHS+O₂2NaOH+2S

Na₂Sx+H₂O+O₂2NaOH+S_x

脫有機(jī)硫的化學(xué)吸收反應(yīng)：

COS+2Na₂CO₃+H₂O=Na₂CO₂S+2NaHCO₃

RSH+Na₂CO₃=NaRS+NaHCO₃

有機(jī)硫化物的催化氧化反應(yīng)：

2Na₂CO₂S+O₂2NaCO₃+2S

Na4RS+O₂+2H₂O2RSSR+4NaOH

副反應(yīng)：

Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃

Na₂CO₃+H₂O=NaOH+NaHCO₃

2NaHS+2O₂=Na₂S₂O₃+H₂O

2Na₂S₂O₃+O₂=2Na₂SO₄+2S

2HCN + Na₂CO₃ = 2NaCN + CO₂+H₂O

HCN + Na₂CO₃ = NaCN + NaHCO₃

NaCN + Na₂Sx = NaCNS + Na₂S_x-1

NaCN + Na₂S₂O₃= NaCNS + Na₂SO₃

三、JDS脫硫催化劑的功能和特點(diǎn)

1） 在堿性水溶液中添加本催化劑組成的脫硫液可用于焦?fàn)t氣及其它氣體中脫除H₂S，反應(yīng)中生成有機(jī)硫化物和HCN。

2） 對(duì)被處理氣體H₂S的含量適應(yīng)范圍廣，從1g/Nm³到數(shù)拾g/Nm³都能達(dá)到滿意的效果。

3） 氣體凈化度高，粗脫硫裝置可將凈化氣中H₂S降到50 mg/Nm³以下。

4） 吸收H₂S的選擇性好，當(dāng)被處理氣體中CO₂/H₂S高時(shí)也能很好的脫除H₂S，即使在CO₂含量90%的條件下，也可將H₂S脫除到ppm級(jí)。

5） 脫硫過(guò)程副反應(yīng)生成率低，硫回收率高，回收硫磺純度高。

6） 脫硫過(guò)程析出的硫磺顆粒大易分離回收。

7） 由于存在著元素硫生成多硫化物的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程本身具有抑制和消除硫磺堵塔的作用。

  本產(chǎn)品活性強(qiáng)，用量少，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，使用方便。用于老系統(tǒng)改造可不排放原脫硫液。

四、主要工藝條件

1）焦?fàn)t煤氣脫硫用JDS作催化劑時(shí)，若以氨作堿源，為提高脫硫液堿度，應(yīng)盡可能降低煤氣溫度，在脫硫塔前設(shè)置預(yù)冷塔，使進(jìn)入脫硫塔的煤氣溫度≤30℃。并應(yīng)具備向脫硫系統(tǒng)補(bǔ)充氨的手段，脫硫液中氨的濃度應(yīng)保持在10-12g/L。

2）吸收溫度：煤氣30-35℃，力爭(zhēng)≤ 30℃。脫硫液要比煤氣溫度高，以防止因煤氣被冷卻而出現(xiàn)水蒸氣冷凝。冬季高3-5℃，夏季高2-3℃。再生溫度35-40℃。

3）液氣比：與煤氣中H₂S含量有關(guān)。一般20-30L/m³。

4）再生效率≥80%。

5）再生氧化槽處吸入風(fēng)量為80-110m³/m²h

6）再生塔再生鼓風(fēng)強(qiáng)度110-130 m³/m²h，均與脫除的H₂S總量有關(guān)。在脫硫液中JDS的濃度一般為20-30g/m³。脫硫液懸浮硫≤1.3g/L。

7）脫硫液的兩鹽（（NH₄CNS+（NH₄）₂S₂O₃）含量應(yīng)≤250g/L，最高含量應(yīng)≯280g/L。

8）煤氣中焦油霧含量≤30mg/Nm³，萘含量≤200mg/Nm³。

9）對(duì)于以Na₂CO₃為堿源時(shí)，脫硫液總堿度0.3-0.6mol，PH值8-9，吸收溫度30-35℃。其它參數(shù)與氨作堿源的操作參數(shù)無(wú)大差異。

五、使用方法 
1、脫硫液的制備

1.原始開(kāi)車時(shí)脫硫液的制備 
    a. 在溶液制備槽中加入軟水、氨水（或純堿液）制備出符合要求的溶液，然后打入系統(tǒng)。直到整個(gè)系統(tǒng)各塔、槽液位正常為止。 
    b. 計(jì)算好系統(tǒng)總?cè)芤毫浚缓蟀凑?0-25g/m³的量添加JDS，并使其充分活化（活化時(shí)間為3-4小時(shí)）后補(bǔ)入系統(tǒng)。 
2.正常生產(chǎn)時(shí)JDS的添加方法 
a. 準(zhǔn)備一個(gè)活化槽（鐵桶即可，溶積約0.2-0.3m³ ），放置在再生槽調(diào)節(jié)伐處（或放在貧液槽頂）。 
b. 向活化槽加補(bǔ)加軟水（或貧液）至2/3處，然后加入JDS催化劑（按每吸收1kgH₂S補(bǔ)充0.6-0.9g的JDS為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。），使其溶于水中。 
c. 然后向活化槽溶液內(nèi)通入空氣3～4小時(shí)，使其充分活化。 
d. 活化完畢后，即可滴加進(jìn)入脫硫液中，要緩緩地，一般不少于16小時(shí)。 
2、注意事項(xiàng)： 

1）系統(tǒng)脫硫液總量應(yīng)估算準(zhǔn)確，以保證JDS的初始濃度； 
2）JDS應(yīng)避光防潮，保存的環(huán)境溫度不宜過(guò)高； 
3）懸浮硫及兩鹽含量應(yīng)每2～3天分析一次（試驗(yàn)期）； 
4）注意檢測(cè)脫硫液堿度和泡沫硫的分離情況，加強(qiáng)泡沫硫的回收； 
5）應(yīng)有專人負(fù)責(zé)JDS的溶解及活化處理，嚴(yán)格要求均勻補(bǔ)入脫硫液中，（防止因JDS濃度波動(dòng)造成脫硫效率波動(dòng)）； 
6）JDS在脫硫液中，理論上是不消耗的。但由于在生產(chǎn)過(guò)程中JDS隨著硫泡沫帶出或溶液損失造成的流失是難以避免的，所以經(jīng)常向脫硫液補(bǔ)充合理數(shù)量的JDS是維持脫硫液中催化劑濃度的正確措施。 
7）脫硫液的組份和催化劑的補(bǔ)充量需按裝置工況制定或與本公司聯(lián)系和交流，以便達(dá)到最佳效果。 
8）若用氨水為吸收劑時(shí)，不能用碳銨工段的含有添加劑的氨水，用銅洗氨水時(shí)，要檢查有無(wú)混入銅液，因?qū)Ω∵x硫泡沫有一定的影響。 
9）若用舊設(shè)備因挖潛超過(guò)設(shè)計(jì)能力太多時(shí)，要適當(dāng)提高吸收劑及JDS的濃度。 
10）變換氣脫硫用純堿為吸收劑較好，也可以用氨水為吸收劑。 
11）因JDS在脫硫液中濃度極低，很難分析準(zhǔn)確。可以用火焰原子吸收光譜測(cè)定儀或分光光度計(jì)來(lái)測(cè)。但一般不分析也可。即每天補(bǔ)加一定量。然后做加減JDS補(bǔ)加量的試驗(yàn)，幾天后，可以找出合適的補(bǔ)加量，達(dá)到既能滿足脫硫效率的要求，又避免因多加造成的浪費(fèi)。 
12）活化槽底的未全溶的JDS，不要倒掉，可以倒入循環(huán)液中繼續(xù)溶化使用。