Катализатор на основе оксида цинка для десульфуризации природного газа и удаления H2S.
Катализатор на основе оксида цинка обычно является последним барьером для предотвращения утечки серы перед тем, как природный газ попадет в установку риформинга, водородную установку, аммиачный завод или другой процесс, чувствительный к сере. Его задача проста: поддерживать уровень утечки H2S ниже предельного значения на последующих этапах и защищать дорогостоящий катализатор.
Это не означает, что все марки ZnO взаимозаменяемы. Температура, содержание серы на входе, органические соединения серы, объемная скорость потока газа и загрузка слоя – все это влияет на производительность. Продукт, выбранный только по содержанию ZnO, может выглядеть приемлемо на бумаге и все равно показать хорошие результаты на ранних стадиях.
HONREL поставляет десульфуризатор на основе оксида цинка Марки газа для очистки при низких, нормальных и повышенных температурах. Пришлите нам результаты анализа исходного газа и диапазон рабочих температур, и мы сможем сравнить требуемую производительность с подходящей маркой и объемом загрузки.
Оглавление
Какое место занимает оксид цинка в процессе десульфуризации природного газа?
Оксид цинка (ZnO) обычно используется для очистки, а не для переноса всей массы потока неочищенного газа с высокой концентрацией H2S.
В первую очередь может потребоваться удаление кислых газов. В зависимости от установки это может быть установка аминирования или другой этап первичной обработки. Если исходное сырье содержит меркаптаны, тиофены или другие органические серосодержащие соединения, может также потребоваться стадия гидродесульфуризации для их преобразования в H2S. Затем слой оксида цинка улавливает остаточный H2S, прежде чем он достигнет катализатора, расположенного ниже по потоку.
Такое распределение обязанностей имеет значение. Неконтролируемая подача большого количества серы непосредственно в небольшой защитный слой из оксида цинка может привести к ее быстрому расходованию и ускорению следующей замены. Более подробный обзор подходящих технологических потоков см. Применение десульфуризаторов на основе оксида цинка в промышленной очистке газов.
Как слой оксида цинка удаляет сероводород (H2S)?
Основная газо-твердотельная реакция:
ZnO + H2S → ZnS + H2O
Оксид цинка превращается в сульфид цинка по мере продвижения фронта реакции через гранулу. По этой причине данный материал точнее описывается как реактивный сорбент серы, хотя покупатели обычно ищут именно его. катализатор десульфуризации оксида цинка или катализатор для удаления H2S.
Реакция начинается вблизи доступной поверхности гранулы. Затем H2S должен диффундировать через прореагировавший слой, чтобы достичь неиспользованного ZnO в керне. Таким образом, структура пор, состав и рабочая температура влияют на полезную емкость по сере. Высокое содержание ZnO в лабораторных условиях не означает автоматически длительный цикл работы в полевых условиях.
Для сравнения следует учитывать прорывную серную емкость при указанной температуре испытания, а не само содержание ZnO.
Выберите сорт, близкий к фактической температуре газа.
Температура на входе в реактор является первым критерием выбора. Использование обычного высокотемпературного продукта на основе оксида цинка в холодном слое может привести к неэффективному использованию мощности. Низкотемпературная рецептура может быть более подходящим вариантом, когда дополнительный нагрев сырья нецелесообразен.
| HONREL-оценка | Опубликованный диапазон рабочих параметров | Опубликованы данные о прорывных мощностях по производству серы. | Лучшая отправная точка для оценки |
|---|---|---|---|
| HY310-C | 0–150°C | ≥10 мас.% при 30°C | Низко- и нормальнотемпературная очистка природного газа |
| Т305 | 150–400 °C | ≥20 мас.% | Стандартная работа защитного слоя из оксида цинка при повышенной температуре |
| HY306-G | 150–450 °C | ≥20 мас.% при 220°C; ≥30 мас.% при 350°C | Эксплуатация при высоких температурах, где приоритетными являются полезная мощность и продолжительность работы. |
Компания HONREL публикует данные о содержании H2S на выходе ниже 0,1 ppm для этих марок при указанных технологических условиях. Этот показатель не следует рассматривать отдельно от состава подаваемого сырья, температуры, расхода, давления и конструкции сосуда. Окончательная рекомендация должна основываться на комплексном подходе, а не на одной из позиций каталога.
Вы можете ознакомиться с соответствующими материалами по очистке газов в HONREL. ассортимент промышленных катализаторов.
Органическая сера меняет схему лечения.
Стандартный оксид цинка (ZnO) наиболее эффективен против сероводорода (H2S). Однако не следует предполагать, что он удаляет все соединения серы из природного газа с одинаковой скоростью.
Разработанные компанией HONREL марки оксида цинка предназначены для преобразования или поглощения более простых соединений, таких как COS и CS2, в подходящих условиях. Меркаптаны и стабильная тиофеновая сера могут потребовать предварительной гидрогенизации перед слоем ZnO. Реалистичность прямого улавливания зависит от температуры, доступности водорода, времени пребывания и точного состава серы.
Если анализ газа показывает только «общее содержание серы», уточните распределение по следующим показателям:
- H2S
- COS и CS2
- Меркаптаны
- Сульфиды и дисульфиды
- Тиофеновая сера
Это позволяет избежать распространенной проблемы при вводе в эксплуатацию: слой сероводорода работает как положено, но неочищенная органическая сера все равно попадает на выход из технологического процесса.
Что сокращает срок службы катализатора десульфуризации оксида цинка?
Короткий цикл часто объясняют деградацией катализатора десульфуризации оксида цинка. На практике же слой катализатора может быть израсходован, обойден или загрязнен, а не химически «деактивирован».
| сигнал растения | Вероятная причина | Что проверить перед заменой материала |
|---|---|---|
| Уровень H2S на выходе повышается раньше с каждым циклом. | Повышенная нагрузка серы на входе, увеличенный расход или низкая эффективность использования мощности. | Динамика содержания H2S на входе, общий расход газа, температура слоя и фактическая масса загруженного газа. |
| Быстрый прорыв после стартапа | Просачивание грунта, неравномерная загрузка, протекающий опорный экран или слишком маленький размер основания. | Запись о загрузке, уровень грунтовых вод, состояние распределителя и габариты судна. |
| Разница давлений продолжает расти. | Повреждение гранул, мелкие частицы, пыль, масляный туман или попадание жидкости на гранулы. | Динамика падения давления, фильтры, сепараторы, контроль конденсата и состояние отработанного слоя. |
| Проскальзывание H2S происходит вслед за изменением температуры. | Оценка вне полезного диапазона реакции | Минимальная, нормальная и максимальная температуры на входе — не только расчетное значение. |
| Общее содержание серы остается высоким, в то время как уровень H2S находится под контролем. | Органическая сера не преобразуется и не улавливается. | Виды серы, гидрирование на начальном этапе и содержание водорода. |
| Неиспользованный оксид цинка остается в отработанных гранулах. | Ограничение диффузии или преждевременный прорыв | Структура гранул, пространственная скорость, рабочая температура и распределение потока. |
Очевидный потери катализатора десульфуризации оксида цинка Загрязнение также может происходить из-за нефти, смолы, пыли или конденсированных углеводородов, закупоривающих входы в поры. Эти загрязнения следует удалять выше по течению. Сильные колебания давления или потока могут нарушить структуру пласта, а недостаточная загрузка может привести к образованию пустот и утечке газа.
Здесь важны механические свойства. Прочность гранул на сжатие и износостойкость помогают ограничить содержание мелких частиц, но по-прежнему необходимы тщательная сортировка, загрузка гранул в мешки там, где это необходимо, и надлежащие меры по их фиксации.
Срок службы кровати начинается с баланса массы серы.
Срок службы не является фиксированным числом месяцев. Он зависит от количества серы, поступающей в сосуд, и от того, какую полезную мощность обеспечивает загруженный слой до достижения согласованного предела прорыва.
Для предварительной оценки покупатель должен предоставить следующую информацию:
- Нормальный, минимальный и максимальный расход газа.
- Поступление H2S на входе и ожидаемые изменения его концентрации.
- Требуемый предел содержания H2S или общего содержания серы на выходе.
- Диапазон рабочих температур и давлений.
- Объем слоя и масса текущей нагрузки.
- Целевая продолжительность пробега между заменами.
Использование схемы "ведущий-ведомый" может обеспечить более заблаговременное предупреждение и позволить второму резервуару защитить нижестоящий блок, когда слой свинца приблизится к прорыву. Регулярный анализ на выходе по-прежнему необходим. Один лишь календарный возраст является плохим индикатором необходимости замены.
Если существующий заряд больше не соответствует своей продолжительности, используйте HONREL. Руководство по замене десульфуризатора на основе оксида цинка сравнить существующий материал с HY310-C, T305 или HY306-G.
Что следует отправить вместе с запросом коммерческого предложения?
«Удаление H2S из природного газа» — недостаточно информации для надежного выбора. Полезный запрос предоставит поставщику достаточно данных для проверки химического состава, времени контакта, количества слоя и механической совместимости.
| Данные запроса предложений | Почему HONREL это нужно |
|---|---|
| Полный состав газа | Определяет содержание водорода, CO2, кислорода, воды и других компонентов, влияющих на слой. |
| H2S на входе и требуемом выходе | Определяет нормы выбросов серы и целевые показатели прорыва. |
| COS, CS2, меркаптаны и общее содержание серы | Показывает, может ли потребоваться преобразование на предыдущем этапе производства. |
| Диапазон расхода, давления и температуры | Поддерживает проверку GHSV и проверку операционного окна. |
| Точка росы воды или углеводорода | Сигналы указывают на риск конденсации и закупорки пор. |
| Диаметр сосуда, высота слоя и объем | Поддерживает проверку количества загружаемого груза и поверхностной скорости. |
| Текущее содержание растворенных твердых веществ (TDS) и размер гранул продукта. | Ускоряет сравнение вариантов замены. |
| Нагруженная масса, длительность цикла и история прорывов | Помогает отделить производственные мощности от сбоев в процессе. |
| История изменения перепада давления | Указывает на наличие мелких частиц, загрязнений, уплотнения или неравномерного распределения. |
| Необходимое количество, место назначения и дата доставки. | Позволяет подготовить предложение по поставке, готовое к экспорту. |
Не следует делать заказ, просто копируя предыдущий тоннаж. Изменение насыпной плотности или геометрии гранул может изменить загруженную массу, пористость слоя и перепад давления, даже если объем емкости остается неизменным.
Закажите подходящий сорт оксида цинка (ZnO) для природного газа у компании HONREL.
Покупателям, ищущим мирового производителя катализатора на основе оксида цинка для десульфуризации природного газа, требуется нечто большее, чем просто общий сертификат. Поставщик должен уметь подобрать состав в соответствии с температурным диапазоном, сравнить прорывную способность на одной и той же основе испытаний и проверить количество по сравнению с имеющимся оборудованием.
Компания HONREL предлагает три определенных марки ZnO, а не одну универсальную формулу. Мы можем провести анализ нового оборудования или проверить действующий десульфуратор, используя текущие данные по содержанию растворенных твердых веществ (TDS), анализу газа и истории эксплуатации. Узнайте больше о компании HONREL. производитель оборудования для обессеривания оксида цинка.
Для получения полезной рекомендации, свяжитесь с HONREL Используйте данные из приведенного выше запроса предложений. Если текущий слой отработанного материала начинает прорастать слишком рано, укажите динамику содержания серы на входе и выходе, температурный профиль, перепад давления и фотографию отработанного материала. Это даст нашей команде более точную отправную точку, чем простое указание процентного содержания ZnO, и поможет вам приобрести подходящий для вашего завода сорт, а не искать аналог из каталога.
