首页 > 88必威

高含硫天然气吸附氧化脱硫用脱硫剂设计、制备及其应用研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 08:16:33
热度:

高含硫天然气吸附氧化脱硫用脱硫剂设计、制备及其应用研究【摘要】:H_2S在天然气中是一种有害物质,不仅对输运管路、设备等造成腐蚀,影响后续加工(如导致催化剂中毒),而且会严重威胁人

【摘要】: H_2S在天然气中是一种有害物质,不仅对输运管路、设备等造成腐蚀,影响后续加工(如导致催化剂中毒),而且会严重威胁人身安全,属必须控制的污染源之一。迄今为止,天然气脱硫工艺主要包括干法和湿法两大类,湿法脱硫一般用于高含硫气体粗脱;干法脱硫通常用于低含硫气体处理,特别是气体精脱硫。但对硫含量较高的偏远、小型天然气田采用湿法成本太高,干法硫容小,失活快难以满足现场实际需求,至今仍没有得到很好的解决。因此本文综合目前应用最为广泛的活性炭和氧化铁脱硫剂的优缺点,分别采用担载法和原位合成法,寻求制备一种不仅穿透时间长,硫容高,而且工艺简单,成本低,适用于高硫含量气体脱硫的高效固体脱硫剂,填补目前的空白。 本论文首先以经不同酸碱处理改性后的活性炭为载体制备了担载型氧化铁活性炭脱硫剂,并采用自行设计的脱硫评价装置和选定的工艺技术条件对其脱硫性能进行了评价,结果发现以4M硝酸处理后的活性炭为载体制备的α-FeOOH/AC-m-NO3型脱硫剂脱硫效果最好,硝酸、尿素、磷酸三种改性剂以硝酸性能最佳,同时通过Boehm滴定和孔结构分析可知活性炭载体表面官能团的种类和含量及其孔道结构均对其脱硫活性具有重要的影响作用,尤以羧基含量和微孔结构影响最为明显。 其次采用原位合成法制得了结构性能各异的高效原位合成α-Fe/SAC脱硫剂,并考察了剂焦比、铁焦比、炭化时间、炭化温度、活化时间、活化温度等工艺条件对所制高效原位合成α-Fe/SAC脱硫剂结构性能的影响。之后利用自建脱硫评价装置对各脱硫剂的脱硫性能进行了考察,发现在一定工艺技术条件下制备的最优型原位合成α-Fe/SAC脱硫剂在原料气浓度高达3943.3mg/m3的苛刻条件下,经7h反应后出口浓度仍可达10.6mg/m3,而脱硫剂用量仅为0.2g。其7h硫容量可高达87.8%,且7h后脱硫率仍可高达99.73%。之后又分析考察了所得高效原位合成α-Fe/SAC脱硫剂自身结构特点对其脱硫性能的影响,发现比表面积、孔容、孔径,活性α-Fe均对其脱硫性能具有重要的影响,并存在最佳脱硫微孔孔径,同时增大介孔孔容和孔径可显著提高脱硫剂的硫容量。这些结果表明采用原位合成法制得的脱硫剂是一种理想的脱硫剂,其不仅具有发达的孔道结构,而且脱硫性能优异,工艺简单,可以很好地满足工业实际需求。 【关键词】:天然气 硫化氢 脱硫剂 担载 原位合成 活性炭 氧化铁
【学位授予单位】:中国石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TE644
【目录】:
  • 中文摘要4-6
  • 英文摘要6-9
  • 创新点9-13
  • 第1章 前言13-31
  • 1.1 选题意义及背景13-15
  • 1.2 湿法脱硫15-18
  • 1.2.1 醇胺法15-16
  • 1.2.2 铁基络合工艺16-17
  • 1.2.3 钒基工艺17-18
  • 1.3 干法脱硫18-27
  • 1.3.1 活性炭脱硫18-24
  • 1.3.1.1 活性炭脱除硫化氢的机理18-19
  • 1.3.1.2 活性炭脱除硫化氢影响因素19-23
  • 1.3.1.3 活性炭脱硫剂的再生23-24
  • 1.3.2 分子筛脱硫24
  • 1.3.3 氧化铁脱硫剂24-26
  • 1.3.4 不可再生固体脱硫剂26-27
  • 1.3.4.1 锌系脱硫剂26
  • 1.3.4.2 锰矿脱硫法26-27
  • 1.4 其它脱硫方法27-28
  • 1.4.1 生物脱硫技术27
  • 1.4.2 膜分离法27-28
  • 1.5 本论文的主要任务28-31
  • 第2章 实验部分31-47
  • 2.1 药品与仪器31-32
  • 2.2 实验部分32-47
  • 2.2.1 担载型脱硫剂的制备32-34
  • 2.2.1.1 α-FeOOH的制备32
  • 2.2.1.2 脱硫剂的制备32-34
  • 2.2.2 原位合成型脱硫剂的制备34-35
  • 2.2.2.1 合成装置34
  • 2.2.2.2 原位合成型脱硫剂合成工艺概述34-35
  • 2.2.3 脱硫评价装置的建立35-41
  • 2.2.3.1 脱硫评价装置的建立思路36-38
  • 2.2.3.2 脱硫评价中各工艺条件的控制38-41
  • 2.2.4 固体脱硫剂样品结构表征手段41-43
  • 2.2.4.1 X射线粉末衍射分析(XRD)41
  • 2.2.4.2 N_2吸附/脱附等温线(BET)分析41-42
  • 2.2.4.3 Boehm 滴定法测定活性炭表面官能团42-43
  • 2.2.4.4 FT-IR表征43
  • 2.2.5 气体组分中硫含量的测定43-45
  • 2.2.6 脱硫剂性能评价指标45-47
  • 第3章 担载型α-FeOOH/AC脱硫剂研究47-71
  • 3.1 前言47-48
  • 3.2 结果与讨论48-69
  • 3.2.1 酸碱处理对担载型脱硫剂脱硫效果的影响49-67
  • 3.2.1.1 硝酸处理对担载型脱硫剂脱硫效果的影响49-56
  • 3.2.1.2 尿素处理对担载型脱硫剂脱硫效果影响56-62
  • 3.2.1.3 磷酸处理对担载型脱硫剂脱硫效果影响62-67
  • 3.2.2 酸碱处理对担载型脱硫剂脱硫效果的比较67-69
  • 3.3 小结69-71
  • 第4章 原位合成α-Fe/SAC吸附氧化脱硫剂71-95
  • 4.1 前言71-72
  • 4.2 结果与讨论72-93
  • 4.2.1 剂焦比对脱硫剂结构性能的影响73-80
  • 4.2.2 铁焦比对脱硫剂结构性能的影响80-82
  • 4.2.3 炭化温度对脱硫剂结构性能的影响82-84
  • 4.2.4 炭化时间对脱硫剂结构性能的影响84-86
  • 4.2.5 活化温度对脱硫剂结构性能的影响86-88
  • 4.2.6 活化时间对脱硫剂结构性能的影响88-91
  • 4.2.7 原位合成α-Fe91-93
  • 4.3 小结93-95
  • 第5章 原位合成α-Fe/SAC脱硫剂脱硫性能评价95-124
  • 5.1 前言95-96
  • 5.2 结果与讨论96-123
  • 5.2.1 剂焦比对脱硫剂脱硫性能的影响96-98
  • 5.2.2 铁焦比对脱硫剂脱硫性能的影响98-105
  • 5.2.3 炭化温度对脱硫剂脱硫性能的影响105-107
  • 5.2.4 炭化时间对脱硫剂脱硫性能的影响107-109
  • 5.2.5 活化温度对脱硫剂脱硫性能的影响109-111
  • 5.2.6 活化时间对脱硫剂脱硫性能的影响111-113
  • 5.2.7 各结构参数对原位合成α-Fe/SAC脱硫剂脱硫性能的影响113-123
  • 5.2.7.1 微孔结构对脱硫剂脱硫性能的影响113-116
  • 5.2.7.2 介孔结构对脱硫剂脱硫性能的影响116-118
  • 5.2.7.3 活性位结构对脱硫剂脱硫性能的影响118-120
  • 5.2.7.4 协同效应120-123
  • 5.3 小结123-124
  • 第6章 结论124-127
  • 参考文献127-133
  • 致谢133-134
  • 个人简历、在学期间的研究成果134


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

改性活性炭脱除硫化氢工艺参数研究    李岩;辛生会;张璇;

硫化氢脱除技术研究进展    刘小群,江宏富,姚文锐

活性炭脱除低浓度硫化氢研究进展    吴浪,张永春,张安峰,谭大志,费小猛

改性活性炭表面羧基的催化动力学分析    廖岳华;尹笃林;

浸渍法改性活性炭脱硫(H_2S)研究    邱琳,宁平,任丙南

EF-2型特种氧化铁精脱硫剂的特性与侧流试验及工业应用    王国兴,胡典明,魏华,王贤超,张传学,王先厚,孔渝华

国内氧化锌脱硫剂研究现状和需求预测    冯续

浸渍活性炭脱硫过程中孔结构及气体湿度的影响    谭小耀,吴迪镛,袁权

国内干法脱硫剂工业应用现状    纪容昕

浸渍活性炭脱除低浓度H_2S的研究    谭小耀,吴迪镛,袁权

天然气现状及化工应用    黄立道

近十年常温干法精脱硫专利技术发展动态    彭勇,胡典明,孔渝华

硫化氢脱除技术研究进展    刘小群,江宏富,姚文锐

低水工况常温氧化铁精脱硫剂的研制    彭勇,张林

活性炭吸附水中金属离子和有机物吸附模式和机理的研究    李子龙;马双枫;王栋;王成彦;魏明岩;

活性炭吸附二氧化碳性能的研究    张丽丹;王晓宁;韩春英;郭坤敏;

流化活性碳纤维脱除烟气中的SO_2    陈凯华;宋存义;邱露;李强;

酸性气体CO_2的膜分离技术研究进展    陶凤云;张新妙;马润宇;

原油中硫化氢脱除技术研究    王添一;

干混法制取氧化铁及其脱硫性能的研究    田亚赛;孙国军;兴虹;刘海军;

高锰酸钾改性活性炭的制备、表征及其吸附Pb~(2+)的特性    丁春生;诸钱芬;卢敬科;倪芳明;邹英龙;

炭基环境催化剂的功能    李媛;华坚;尹华强;黄丽华;汪南方;

脱毒催化剂现状及其进展    赵骧;

合成气净化催化剂的现状及发展趋势    周晓奇;

活性炭催化均四氯乙烷脱HCl制备三氯乙烯反应的研究    孙璐璐;何邦方;王佳;吕利敏;刘纯山;

活性炭改性的研究进展及其应用    蔡芬芬;朱义年;梁美娜;

天然气炭质吸附剂制备技术进展    徐文东;陈进富;李术元;李兴存;刘晓君;楮衍秋;

过渡金属改性活性炭脱硫化氢性能的研究    吴浪;张永春;李哲民;费小猛;宋伟杰;

浅探反化学恐怖斗争中的化学材料    李健;汪广兴;宋年合;

改性活性炭对水中微量苯酚的吸附热动力学性质研究    周丽娜;闫龙;胡奇林;

新型溶剂高效吸收净化高酸性石油天然气技术开发研究    章建华

载醋酸锌废催化剂资源化处置关键技术及理论研究    张正勇

栲胶脱硫工艺副产物生成机理及影响因素的研究    牛艳霞

新型功能化吸附剂的制备及其在金属离子分析中的应用    李振华

木质素磺酸盐的溶液行为及其在气/液和固/液界面的吸附机理研究    严明芳

褐煤基颗粒活性炭的绿色制备及其变压吸附分离CH_4/N_2的性能研究    刘立恒

二氧化钛/多孔炭复合材料的制备、结构和性能研究    黄大成

活性炭吸附处理苯和甲苯气体的性能及机理研究    周烈兴

炭质多孔材料的结构控制及对H2S、CO2脱除行为研究    陈庆军

直接电解两步法处理硫化氢废气的研究    周继红

生物过滤法净化及回收含氨废气研究    杨松波

DBD等离子体降解活性炭吸附的五氯酚及再生活性炭研究    汪星星

导电高分子修饰活性炭电极的制备与电化学性能研究    刘兰

利用钢厂赤泥和碱厂白泥研制燃气(H_2S)脱硫剂    王志涛

改性活性半焦脱除烟气中NO_X的研究    王萍

Aspen软件在天然气净化过程中的模拟与优化    谢书圣

UDS溶剂吸收脱除焦化干气和天然气中有机硫效果研究    许慎艳

UDS溶剂脱除天然气中CO_2和H_2S及抗发泡性能研究    刘露

三价钴氨络合物催化还原中活性炭改性的研究    程静怡

铁锰系氧化物脱除合成气中羰基硫的应用基础研究    柏勇

脱硫化氢活性炭的再生方法研究    吴浪;张永春;费小猛;周锦霞;宋伟杰;白宏亮;

改性活性炭脱硫剂的研究进展    江霞,蒋文举,朱晓帆,金燕

负载型活性炭脱硫(H_2S)的试验研究    周继红,华玉芝,史长林,连延军

硫化氢脱除方法述评    黄新,朱道平

干法脱除硫化氢技术    张家忠,宁平

浸渍活性炭脱除含硫气体研究进展    赵朝成;常化振;

沥青基高比表面积活性碳的物理及化学结构    乔文明,查庆芳,刘朗

高表面积活性碳的制备    张晓昕,郭树才,邓贻钊

改性活性炭在环境保护中的应用    江霞,蒋文举,金燕,张振鹏

Tc—22型常温氧化锌脱硫剂实验室研制试验总结    张随纯;李速延;

IGCC高温煤气脱硫技术、IGCC气化炉间接测温技术通过国家科技部验收    

T305型脱硫剂在半水煤气脱硫中的应用    甄建军,张俊丽

TG氧化铁常(低)温精脱硫技术的发展及应用    

SH-T512型脱硫剂在大型氨厂的使用    陈式荣

常温液相脱硫催化剂在聚丙烯装置中的应用    张国相,周风琴,惠德健

干法脱硫化氢技术进展    叶敬东,王国兴,黄新伟,孔渝华

非再生性浆液脱硫及其推广应用    游世荣

丙烷脱沥青装置解决硫化氢腐蚀的技术措施    易发军;罗勇;

络合铁法脱硫工艺研究进展    吴振中;曹作刚;李发永;

凹凸棒石粘土脱硫剂脱除硫化氢实验研究    李澜;王青宁;俞树荣;何荔;张飞龙;

三维有序大孔氧化铁脱硫剂的制备    孙婷;樊惠玲;上官炬;刘生昕;陈兆辉;张立;

轻烃加工装置的腐蚀情况及解决办法    周爱华;李新奎;马朝青;魏彦林;

超声浸渍法制备高温煤气脱硫剂及其表征和活性研究    孙剑峰;刘建忠;王洁;周俊虎;胡亚轩;岑可法;

用二甘醇胺法脱除天然气中的硫化氢(英文)    R.W.Bucklin;

活性炭基脱硫剂吸附脱除天然气中H_2S的研究    樊辉;陈陆建;赵红;甑建;孙文成;胡康宁;

铁化合物脱硫工艺进展    付靖春;李发永;李阳初;

新型高效原位合成Fe/AC脱硫剂研究    闫日雄;刘欣梅;乔柯;阎子峰;

用海绵铁制备脱硫剂的试验研究    宋宝英;李钢;王杰;

利用钢厂赤泥和碱厂白泥脱除燃气中H_2S    王志涛;李春虎;

888脱硫剂在焦炉气脱硫中的应用    温福亚;周军建;周军生;

浮法玻璃生产中气温变化对天然气风气配比影响的探讨    徐自强;

肾血管性高血压大鼠中硫化氢体系的实验观察    吴代琴;方颖;

电石渣脱硫的方法    袁运法;郑建国;刘永川;

硫化氢对体循环和肺循环血管舒张效应调节作用及其机制    孙燕;杜军保;

溶胶凝胶法制备硫化氢气敏材料(SnO_2)    胡盛华;陈邦林;韩庆平;陆维昌;

电化学溶解-沉淀法回收硫化氢制备氢气和硫化锌的研究    王晓明;汪树军;刘红研;厉建祥;

如何开发好含硫气田    

硫化氢直接制酸有专用催化剂    陈斌

风城作业区新装置监控硫化氢    记者 王侠通讯员 侯紫瀛

硫化氢对治疗阳痿很有效    记者 冯卫东

国家安监总局到塔河油田开展安全专项督查    周兴岩

从西气东输看天然气监管    记者 陈玉强 特约记者 吕阳春 通讯员 张航

做强天然气 吐哈正当时    韩彬

年内设三条以上公交专道    吴宏雄

全市第一家天然气双燃料汽车加气站投入使用    记者 丁永宏通讯员 戴峰 胡芬

我市燃气快速走进千家万户    记者 李玉亮 通讯员 高亮

钙基脱硫剂反应性能评价体系及反应机理的研究    刘妮

合成气制液体燃料F-T合成Co/AC催化剂的研究    熊建民

氧化铁高温煤气脱硫行为及助剂影响规律的研究    樊惠玲

Cr_2AlC、Ti_2AlC陶瓷及其复合材料的原位合成机理与性能的研究    应国兵

基于原位合成方法的超分散稳定纳米组元的制备及其摩擦学特性    欧忠文

半干法烟气脱硫的实验及机理研究    滕斌

碱性工业废渣湿法脱硫消溶机理分析及脱硫性能研究    赵建立

恶劣环境油井管腐蚀机理与防护涂层研究    张智

新型气体信号分子硫化氢在大鼠肺缺血再灌注损伤中的作用及其机制探讨    付志方

半钢轧辊激光熔覆Ti(C_yN_(1-y))增强Fe基复合层的研究    齐勇田

高含硫天然气吸附氧化脱硫用脱硫剂设计、制备及其应用研究    闫日雄

新型ZnO基复合脱硫剂的制备研究    张二云

CdS纳米复合材料的制备与表征    陈铁石

天然气脱硫催化器内流场的数值模拟与优化分析    孙金迅

赤泥脱硫剂净化低浓度硫化氢废气的试验研究    姜怡娇

活性石灰/粉煤灰制备烧结烟气脱硫剂的试验研究    郭启超

常温铁系煤气脱硫剂的研究    张翠清

循环流化床烧结烟气脱硫喷雾参数分析及脱硫剂粒子粒径选择研究    孟捷

脱硫剂特性及石灰消化的试验研究    郭秀键

电石渣在电厂烟气脱硫工艺中的应用    朱青青

Baidu
map