国内外代表性硫磺回收催化剂性能评价方法对比分析.pdf

第十四届全国气体净化技术交流会暨2013年新型煤化工气体净化技术研讨会论文集·117· 国内外代表性硫磺回收催化剂性能评价方法对比分析张素娟,何金龙,温崇荣,陈昌介,许娟(西南油气田分公司天然气研究院,四川成都610213) 摘要:本文调研了国内外具有代表性的硫磺回收催化剂性能评价方法,从反应器加热方式、原料气配制、原料气组成、老化试验等方面对国内外的活性评价方法进行了对比分析,并采用不同的评价方法对某一催化剂样品进行活性评价,对评价结果进行对比分析。关键词:硫磺回收催化剂性能评价目前,对于天然气脱硫过程中产生的酸性气,工业上大都采用克劳斯工艺进行硫磺回收,以减轻由装置尾气污染物排放超标引起的相关环境问题。随着全球对环境保护的重视程度越来越高,各个国家对硫磺回收装置尾气污染物排放的控制要求也越来越严格。因此,为满足环保要求,国内外开发出了一系列先进的硫磺回收工艺和技术,并在此基础上进行了配套硫磺回收催化剂的开发研究,形成了一系列硫磺回收催化剂。例如,国外有代表性的是Alcoa 公司的DD系列和S系列、Axens公司的CR系列(含AM)、UOP公司的Seletox系列和N系列等,国内则有西南油气田分公司天然气研究院的CT系列和齐鲁石化研究院的Ls系列。众所周知,在硫磺回收催化剂的开发过程中,催化剂的性能评价一直是一个重要环节。评价数据的可靠性及准确性是催化剂开发成功的保证,且催化剂性能评价方法的高效、快捷能够提高硫磺回收催化剂的开发效率,缩短催化剂开发周期?。硫磺回收催化剂的性能评价主要分为活性评价及物化性能测试。虽然国内外各催化剂生产厂家活性评价的基本方法各家有一定的共同点,然而在实施过程中,评价方法较多,测试目的也不一样。在选择何种方法上存在差异,甚至有较大差异。加上在实施细节上的不同,很难找到统一的评价方法,因此有必要对硫磺回收催化剂样品的测试方法进行分析探讨,以便逐步形成一些大家认可的、基本统一的评价方法,这样有利于提高催化剂的评价效率和技术交流,促进该领域技术的发展心-。 1硫磺回收催化剂的物理性能评价通过对国内外硫磺回收催化剂物理性能测试方法的调研发现,目前国外尚未颁布专门针对硫磺回收催化剂强度、磨耗、堆密度及比表面等测试标准, 但是关于通用催化剂物性测试的标准较多,其中以美国材料试验协会颁布的ASTM标准为代表,大部分催化剂生产厂家都是引用ASTM标准对催化剂进行物性测试,硫磺回收催化剂也不例外。美国材料试验协会颁布的相关标准有:ASTM D4058—96(催化剂及其载体磨耗率标准试验方法》;ASTM D4179 一01《成形催化剂颗粒压碎强度标准试验方法》; ASTM D4180—03(成型催化剂或载体震实堆密度标准试验方法》及ASTM D3663—92(催化剂表面积标准试验方法》等。而国内也尚未颁布针对硫磺回收催化剂的物性测试标准。相关单位在对硫磺回收催化剂进行物性测试时,一般采用的是催化剂相关国家标准或行业标准,其制定依据为等效或非等效采用ASTM相关标准,并结合我国实际情况提出来的。具体标准采用情况如下: 1)催化剂压碎强度分析采用HG/T 2782—1996 化肥催化剂颗粒抗压碎力的测定。 2)磨耗率分析方法采用HG/T 2976—1999化肥催化剂、分子筛、吸附剂磨耗测定方法。 3)催化剂比表面积、孔结构采用GB/T 5816