石油与天然气化工2024,Vol.53Issue(5) :163-168.DOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2024.05.019

复合金属氧化物固体脱硫剂对烟气脱硫反应性能的研究

Study on the reaction performance of compound metal-oxide solid desulfurizer for flue gas desulfurization

赵晓玲 刘宗社 李超群 范锐 伍申怀 雷恒 刘志华 蓝家文
石油与天然气化工2024,Vol.53Issue(5) :163-168.DOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2024.05.019

复合金属氧化物固体脱硫剂对烟气脱硫反应性能的研究

Study on the reaction performance of compound metal-oxide solid desulfurizer for flue gas desulfurization

赵晓玲 1刘宗社 1李超群 2范锐 3伍申怀 3雷恒 4刘志华 1蓝家文5
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作者信息

  • 1. 中国石油西南油气田公司天然气研究院;国家能源高含硫气藏开采研发中心;国家市场监督管理总局重点实验室(天然气质量控制和能量计量)
  • 2. 中国石油工程建设有限公司西南分公司
  • 3. 中国石油西南油气田公司
  • 4. 中国石油西南油气田公司天然气净化总厂万州分厂
  • 5. 西南油气田川东北作业分公司
  • 折叠

摘要

目的 研究Fe、Ce金属助剂添加量及工艺条件对复合金属氧化物脱硫反应活性的影响,以有效提高固体脱硫剂的硫容及再生反应性能.方法 基于氧化吸附和还原再生反应机理,利用控制变量法考查了活性金属助剂添加量、体积空速、反应温度、原料气组成和还原气类型等工艺条件对反应性能的影响.结果 在反应温度为 500℃、体积空速为 3 000 h-1 的条件下,当Fe2O3 和Ce2O3 的添加量(w)分别为 2a%和 3b%时,固体脱硫剂硫容(w)可高达 24.0%,还原反应时间为 65 min.另外,降低体积空速、升高反应温度、降低SO2 含量或提高O2 含量可进一步提高固体脱硫剂的硫容.还原气的类型对再生反应过程也有很大的影响.结论 明确了金属助剂及工艺反应条件对脱硫反应活性的影响,可为高温可再生固体脱硫剂的研发及工业应用提供理论指导.

Abstract

Objective In order to effectively improve the sulfur capacity and reduction reaction performance,the influence of Fe and Ce metal additives dosage and process condition on the reactivity for compound metal-oxide solid desulfurizer was studied.Methods Based on the mechanism of the oxidation adsorption and reduction regeneration reaction,the effects of the metal additives dosage,volume space velocity,reaction temperature,feed gas composition,and reducing gas type on the reaction performance were studied utilizing control variate method.Results Under the conditions of reaction temperature of 500℃and volume space velocity of 3 000 h-1,the sulfur capacity could reach up to 24.0 wt%,and the reduction reaction time was 65 min when the dosage of Fe2O3 and Ce2O3 were 2a wt%and 3b wt%,respectively.In addition,the sulfur capacity of the solid desulfurizer could be further increased by modifying process conditions,such as reducing the volume space velocity,increasing the reaction temperature,reducing the SO2 content,or increasing the O2 content.The type of reducing gas also had a significant impact on the regeneration reaction process.Conclusion The influence of metal additives and process conditions on the reactivity of desulfurization reaction is clarified,which can provide theoretical guidance for developing and industrial applications of high-temperature regenerative solid desulfurizer.

关键词

金属助剂/烟气脱硫/复合金属氧化物/可再生固体脱硫剂

Key words

metal additive/flue gas desulfurization/compound metal oxide/regenerative solid desulfurizer

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基金项目

四川省科技计划项目重点研发项目(2023YFG0103)

中国石油西南油气田公司博士后项目(B20220306-10)

出版年

2024
石油与天然气化工
西南油气田分公司天然气研究院 西南油气田公司重庆天然气净化总厂

石油与天然气化工

北大核心
影响因子:0.805
ISSN:1007-3426
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