铁锰脱硫剂简介

常用脱硫剂种类及其反应特点，脱硫生产指标，KR法脱硫的生产工艺流程和脱硫的基本操作铁水预处理，炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理。

广义的铁水预处理是指包括对铁水脱硫、脱硅、脱磷的三脱处理，另外还有特殊铁水的预处理，如含V铁水的提V等。

铁水脱硫是二十世纪70年代发展起来的铁水处理工艺技术，它已成为现代钢铁企业优化工艺流程的重要组成部分。

铁水脱硫的主要优点如下:1.铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性的元素，在使用各种脱硫剂时，脱硫剂的烧损少，利用率高，有利于脱硫。

2.铁水中的碳、硅能大大提高铁水中硫的活度系数，改善脱硫的热力学条件，使硫较易脱致较低的水平。

3.铁水中含氧量较低，提高渣铁中硫的分配系数，有利于脱硫。

4.铁水处理温度低，使耐火材料及处理装置的寿命比较高。

5.铁水脱硫的费用低，如在高炉、转炉、炉外精炼装置中脱除一公斤硫，其费用分别是铁水脱硫的2.6、16.9和6.1倍。

6.铁水炉外脱硫的过程中铁水成份的变化，比炼钢或钢水炉外处理过程中钢水成份的变化对最终的钢种成份影响小。

采用铁水脱硫，不仅可以减轻高炉负担，降低焦比，减少渣量和提高生产率，也使转炉也不必为脱硫而采取大渣量高碱度操作，因为在转炉高氧化性炉渣条件下脱硫是相当困难的。

因此铁水脱硫已成为现代钢铁工业优化工艺流程的重要手段，是提高钢质量、扩大品种的主要措施。

早期的铁水脱硫方法有很多种:如将脱硫剂直接加在铁水罐罐底，靠出铁铁流的冲击形成混合而脱硫的铺撒法。

也有将脱硫剂加入装有铁水的铁水罐中，然后将铁水罐偏心旋转或正向反向交换旋转的摇包法。

之后逐步发展至今天采用的KR搅拌法及喷枪插入铁水中的喷吹法。

第二节常用脱硫剂及脱硫指标一、常用脱硫剂经过长期的生产实践，目前选用作为铁水脱硫剂的主要是Ca、Mg、Na等元素的单质或化合物，常用的脱硫剂主要有:Ca系:电石粉(CaC2)、石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)等Mg系:金属Mg粉Na系:苏打(Na2CO3)二、常用脱硫剂反应特点1.电石粉碳化钙脱硫反应为用CaC2脱硫有如下特点:1)在高碳系铁水中，CaC2分解出的Ca离子与铁水中的硫有极强的亲和力。

造气工段3.1双一段甲烷转化天然气中的主要成分是甲烷,其中通常还含有少量C2H6、C3H8、C4H10等烷烃和CO、CO2、H2等组分。

在烃类转化制合成气的各种方法中，蒸汽转化工艺是最重要和最具有代表性的技术，玉龙化工采用的就是这一工艺就行原料气的生产。

在一段蒸汽转化炉中，气态烃中主要组分甲烷进行的主要反应如下：1.CH4+H2O = CO +3H2△H298=206.3 kJ2.CH4+2H2O= CO2+4H2△H298=165.3 kJ3.CO+H2O = CO2+H2△H298=-41.2 kJ4.CO2+CH4 = 2CO+2H2△H298=247.3 kJ在一定条件下，蒸汽转化过程中可能发生析碳反应，它们是蒸汽转化过程中应当重点防止的有害副反应：2CO = CO2+C △H298=-171kJCO+H2 = C+H2O △H298=-122.6kJCH4 = C+2H2△H298=82.4kJ甲烷蒸汽转化反应是强吸热反应，变换反应是中等放热反应，甲烷蒸汽转化总反应是强吸热反应。

二段转化是轻质烃蒸汽转化制氨合成气的第二步，其目的是为了进一步彻底转化一段转化气中残余甲烷，并添加一定量的氮气以满足合成氨所需之氢氮比。

二段转化炉内进行的主要反应如下：H2+O2 = H2O △H298=-241kJCO+O2 = CO2△H298=-283.2kJCH4+O2 = CO+2H2△H298=-35.6kJ在催化剂层进行转化及变换反应：CH4+ H2O = CO+3H2△H298=206.3kJCH4+CO2 = CO+3H2△H298=247.3kJCO+ H2O = CO2+H2△H298=-41.2kJ上诉反应中，氢气与氧气的燃烧反应的速率比其他反应的速率要快1×103~1×104倍，因而在二段炉的顶部空间中主要进行氢与氧的燃烧反应，反应中生成水并放出大量的热。

当混合气到达催化剂层时，几乎所有的氧气均已消耗掉了（氧的反应率达到99%以上）。

焦化厂焦炉煤气精脱硫工艺分析与设计技术实施方案1.总则：关键词：一级脱硫；二级脱硫；脱硫剂；催化剂；脱硫效果；热平衡在焦炉煤气制甲醇工艺中，由于合成甲醇所用的铜系催化剂对原料气中的硫很敏感，极易发生硫中毒影响活性和使用寿命。

因此焦炉煤气在经焦化化产车间的湿法脱硫后，需进一步精细脱硫，使焦炉气中的总硫含量＜0.1×10－6，以满足工艺生产的需要。

所采用的精脱硫工艺均为中温干法脱硫工艺，其主要特点为“两级有机硫加氢转化＋两级硫化氢脱除”。

主要流程如下：压缩工段来的焦炉煤气经加热达到催化剂的活性温度后进入一级加氢转化器，在此焦炉气中大部分的有机硫加氢转化为硫化氢，后经一级脱硫槽将硫化氢脱除；然后经二级加氢转化器将焦炉煤气中剩余的少量有机硫进一步加氢转化为硫化氢，再通过二级脱硫槽脱除，最终使出工段的焦炉气中总硫＜0.1×10－6。

设计上一、二级的脱硫负荷约为6∶1。

2.一级加氢转化：一级加氢转化器设计上为1台，在此焦炉煤气中大部分的有机硫在催化剂的作用下转化为硫化氢，在整个脱硫工艺中起着基础性作用。

设计上一级加氢转化器选用的催化剂是铁钼加氢转化催化剂，其活性成分是氧化钼和少量的氧化铁，使用前需预先进行升温硫化才能有较好的催化活性。

实际运行表明，只要对催化剂硫化充分，生产中温度控制合适，一级加氢转化器即能够将焦炉煤气中大部分的有机硫进行加氢转化生成硫化氢，满足生产需要。

目前存在的主要问题是，大部分的甲醇生产厂家都反映催化剂的使用寿命不够理想：好的状况下可使用2年，一般的在使用1年后催化剂活性就会大大削弱，有机硫加氢转化能力降低甚至会消失，即使提高催化剂床层的运行温度也不会有大的改观。

如此增加了催化剂的更换频率和脱硫成本。

理论上催化剂的活性是不会下降或消失的，造成这种现象有多方面原因。

催化剂的生产厂家认为是催化剂在使用前硫化不彻底所致，但这并非主要原因：因为催化剂在使用过程中始终是处在一个多硫和强还原性的氛围中，即使在投用前预硫化不十分彻底，但在使用过程中也会不断地有硫化反应发生，直至硫化彻底。

脱硫剂的介绍一、常温氧化铁脱硫剂1. 常温氧化铁脱硫剂主要活性组份是水含氧化铁Fe2O3·H2O，它是一种高分数散活性物质，对H2S有很高的反应活性和吸收能力；常温下就能有效地脱除H2S，且精度也高，硫容可达25%以上。

工厂使用脱H2S情况见表1、表2。

表1年产3万吨合成氨厂CNJT-01脱硫情况[1]表2氧化铁进出口H2S测试情况[2]常温氧化铁脱硫剂型脱硫剂由于活性组份高的分散度和大的比表面积，对有机硫也有一定的脱除能力，见表3。

表3常温氧化铁脱硫剂脱除有机硫情况[3]从表1、表2和表3可见，常温氧化铁脱硫剂脱硫剂在空速～300H-1可将高达～200PPm H2S脱至～1PPm；而脱有机硫效果差、波动大，且脱除量很小，主要为吸附。

2. 常温氧化铁脱硫剂的特性活性氧化铁Fe2O3·H2O3脱H2S的有效性与使用的环境有关。

在处于碱性条件下发生如下反应。

3H2S+Fe2O3·H2O3 = Fe2O3·H2O+21.76KJ/mol (1)(红褐) (黑)该反应是H2S分子在碱性液膜中溶解及离解而进行的。

除脱硫剂本身具有一定碱度外，气氛为碱性环境也是有利的(如含一定的氨)；水份含量对脱硫剂也是至关重要，以～10%为宜，使用中气体中水汽含量以接近或达到饱和状态为好，如在20～40℃水汽车含量为～4%即可。

这有助于抑制气流将脱硫剂中水份带走；但应避免大量水蒸气在床层中冷凝或带水而造成微孔堵塞和损坏强度。

气体中含有一定的氧可发生再生反应，对脱硫有利。

Fe2O3·H2O+3/2O2 = Fe2O3·H2O+3S+197KJ/mol (2)反应(1)和(2)均为放热反应，低温有利于反应平衡，速度不利，通常以20～40℃为宜。

当氧含量达到O2∕H2S＞2.5时，反应生成的硫化物可实现连续再生。

则反应(1)和反应(2)合并为：Fe2O3·H2OH2S+1∕2 O2----------H2O+S水合氧化铁Fe2O3·H2O相当于催化剂。

精脱硫转化系统开车方案及操作规程第一节精脱硫转化系统生产原理及流程一、原理1、精脱硫原理通过铁钼触媒及镍钼触媒将焦炉气中的硫醇（RSR,噻吩（GH4S）、二硫化碳（CS）、硫氧化碳（COS等有机硫加氢转化成无机硫HS、不饱和烃加氢转化为饱和烃；再利用铁锰脱硫剂及氧化锌脱硫剂，除去HS,使焦炉气硫含量w O.lppm。

（1）加氢反应RSH+2+RH+2S+Q;RSR ' +H二RH+R H+HS+QCHS+4H=GH0+HS+Q; CS 2+4H二CH+2HS+QCOS+24CO+H5+Q C 2H+H二GH+Q生产中铁钼触媒在进行上述反应的同时还存在以下副反应:CO+32+CH+HO+Q（甲烷化反应）2 H+O=2HO+Q（燃烧反应）C2H二C+CH+Q（析碳反应）2CO二C+C+Q（析碳反应）生产中加氢反应及副反应均为放热反应，在操作中应控制好触媒层温度。

铁钼触媒主要的副反应是甲烷化反应，因此操作中要注意原料气中CO 含量的变化。

（2）脱硫反应①铁锰脱硫剂对H2S的吸收反应:FeS+HS二FeS+HMnO+HB二MnS+HOMn S+2S= MnS+H2②氧化锌脱硫剂对硫的吸收反应：Zn O+bS=Z nS+bO2、转化原理在焦炉气中加入水蒸汽，在一定压力及温度下，通过催化剂作用，生成合成甲醇有用的H2、CO及CQ。

转化反应：CH+H2C= CO+3出QCO+ H 20= CQ+H2+QCH 4 = C+2H— Q二、流程1、精脱硫转化系统流程叙述来自焦炉气压缩机（C201）的焦炉气含H b S< 20mg/Nm有机硫250mg/Nm其压力为2.5MPa温度100〜110C。

焦炉气通过两台并联的脱油剂槽（D106a、b）脱除掉焦炉气中的油水之后进入冷热交换器（E104）,被来自铁锰脱硫槽D103a D103b的一级脱硫气第一次加热；然后进入原料气第一预热器（E101）被来自转化气废热锅炉（E105）的转化气第二次加热；再经原料气第二预热器（E102）被来自气气换热器（E103）的转化气第三次加热；最后进入加热炉B101被第四次加热。

第三章612精脱硫岗位操作规程(试用)一、岗位任务：将经过湿法脱硫后焦炉气中的有机硫,利用铁钼触媒与镍钼触媒进行加氢反应,转化成无机硫(H2S)，而后通过氧化锰和氧化锌将H2S脱除.使出精脱硫焦炉气中总硫含量<0.1PPm给后工序提供合格的合成气，保证触媒不产生硫中毒和不腐蚀设备、管道。

二、生产基本原理：（一）铁钼触媒(JT-8型)铁钼触媒使用前须先经过活化处理才具有催化活性.此活化过程即铁钼触媒的硫化.1、硫化反应：FeO＋H2S﹦FeS＋H2O ＋QMoO2＋2H2S﹦MoS2＋2H2O ＋Q2、铁钼触媒对有机硫及烯烃的加H 2转化反应:(硫醇) RSH + H2 = RH + H2S + Q(噻吩) C4H4 S + 4H2 = C4H10 + H2S + Q(二硫化碳) CS2 + 2H2 = C + 2H2S + Q(硫氧化碳)COS + H2 = CO + 2H2S + Q(乙烯)C2H4 + H2 = C2H6在上述转化反应过程中也伴有副反应发生:C2H4 = CH4 + C CO + 3H2 = CH4 + H2O 2CO = CO2 + C 转化反应及副反应均为放热反应,因此操作过程中控制好触媒层的温升.(二)铁锰脱硫剂:MF-1型（是本次脱硫剂的型号）铁锰脱硫剂:(MF-1).使用前须进行升温还原:（详见升温还原方案）①反应式:MnO2 + H2 = MnO + H2O ＋ QMnO2 + CO = MnO + CO2 ＋ Q3Fe2O3＋H2﹦2Fe3O4＋H2O ＋ Q3Fe2O3＋CO﹦2Fe3O4＋CO2 ＋Q②MF-1脱硫剂中的MnO、Fe3O4可热解或氢解有机硫，吸收H2S的反应如下：MnO + H2S ﹦ MnS + H2OFe3O4＋3H2S＋H2﹦3FeS＋4H2OMnS和FeS不再有吸附能力，因此脱硫剂硫饱和后要进行更换.(三)镍钼催化剂： JT-1型镍钼触媒使用前必须先经过活化处理才具有催化活性,此活化过程即镍钼触媒的硫化；（详见升温还原方案）1、硫化反应:NiO + H2S= NiS + H2OMoO2＋2H2S﹦MoS2＋2H2O ＋Q2、加氢转化反应与铁钼相同。

第四章烃类蒸汽转化制氢装置工艺原理制氢工艺过程可分为如下几个步骤：（1）钴－钼加氢转化脱有机硫；（2）脱氯；（3）氧化锌脱无机硫；（4）烃类——水蒸汽转化；（5）一氧化碳变换；（6）净化与甲烷化（7）PSA提纯。

4．1净化部分工艺原理4．1．1有机硫加氢转化制氢装置的轻油原料中含有小部分有机硫，硫对含镍的转化催化剂和甲烷化催化剂，对含铜的低温变换催化剂，以及对含铁的中变催化剂都会造成毒害。

虽然大多数转化催化剂允许在含硫高达0.5 ppm 下操作，但这对活性及寿命仍有一定的影响，一般要求硫能小于0.1ppm。

硫中毒会使转化炉管产生“热带”，炉出口气体甲烷含量增高。

一般通过钴─—钼加氢脱硫法将有机硫变为无机硫。

在一定的温度（一般为350～400℃）及有H2存在的条件下，钴─钼加氢脱硫催化剂能使有机硫发生氢解反应，转化成主要以H2S形式存在的无机硫，无机硫再由其它脱硫剂（如ZnO）吸收，原料中含有的烯烃也能被加氢饱和，有机氯化物被加氢生成HCL。

4．1．1．1有机硫的热解硫醇与二硫化物分解温度为150~250℃，前者的分解产物为H2S和烯烃，后者的分解产物为H2S和硫醇，但苯硫醇则较为稳定。

芳族二硫化物在300℃下分解成硫化物与元素硫，环烷及直链烷烃的硫化物在400℃时分解为H2S和烯烃，噻吩在470~500℃分解。

部分有机硫化物热解温度见表4-1。

表4-1 某些有机硫化物热解温度4．1．1．2有机硫的氢解（1）反应式及热力学数据（R、R’代表烷基）硫醇R-SH ＋H2→RH ＋H2S二硫醚R-S-S-R'＋3H2→RH ＋2H2S ＋R'H硫醚R-S-R'H ＋2H2→RH ＋R'H ＋H2S二硫化碳CS2＋4H2→CH4＋2H2S硫氧化碳COS ＋H2→H2S ＋CO烯烃RCH=CHR' ＋H2→RCH2-CH2R'有机氯化物R-CL ＋H2→R-H ＋HCL苯硫醇C6H5—SH＋H2→C6H6＋H2S噻吩C4H4S＋4H2→C4H10＋H2S某些有机硫的氢解热见表4-2。

钢铁脱硫剂
该产品是我公司从日本、韩国进口的一种冶金添加剂，其已在日本各大钢厂被广泛应用，并取得良好的效果，随着钢铁工业的不断发展，国内的各大钢该也开始普遍应用该产品，炼钢节奏明显加快，综合成本大幅度降低。

产品特点：
该产品含有大量Al2O3，这部分Al2O3与铝矾土中的Al2O3有很大区别。

是经过特殊加工处理，处于临界状态，具有较强的活性度，极易与CaO结合，形成铝酸钙渣系，该渣系具有很高的硫容量，另外由于金属铝的存在，降低了氧的活度，从而更有助于硫从钢（铁）水中去除。

该产品比其他材料制成的脱硫剂在铁水预处理过程中，脱硫效果好，成本低，脱硫率可达到85%以上。

产品成份%：
M-Al Al2O3MgO SiO2 C 水份
15 65-75 ≤5 ≤10 ≤0.05 ≤0.5
使用方法（参考）
1、使用过程中，可以先将包装袋吊起，解开下口，该产品将自行滑入备料仓，然后采用高位料仓下料。

2、吨钢加入量可根据实际进站硫的情况在 2.5─3.5Kg之间调节，但最大不要超过5Kg。

3、该产品需要一次性加入LF炉，不需分批加。