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一 ．產(chǎn)品概況
眾所周知， SOX 對臭氧層的破壞力是 CO2 的 600 倍，同時大量的 SO2 排放到空氣中還會形成酸雨，因此國家和地方政府對 FCC 煙道氣中 SOX 的排放量有嚴格的控制指標，必須達標才能容許其生產(chǎn)。
隨著重油催化裂化技術(shù)的發(fā)展，催化原料日益重質(zhì)化、劣質(zhì)化，使得催化裂化裝置煙道氣中大量的 SOX 排放到大氣中，對空氣和環(huán)境造成嚴重污染。因此降低煙道氣中 SOX 的排放量，也成為多數(shù)煉廠面臨的迫切課題。
開發(fā)高活性的硫轉(zhuǎn)移助劑可以在不稀釋主催化劑、不增加新設(shè)備的情況下，將催化裂化裝置排放的煙道氣中含有的 SOX 轉(zhuǎn)化成 H2S, 然后制取硫磺，達到變廢為寶的目的，同時達到國家排放要求?；谏鲜鏊悸?，我公司和國內(nèi)科研院所合作，采用獨特的方法，結(jié)合國外先進技術(shù)和經(jīng)驗，研制出 (KX-ST B ) 硫轉(zhuǎn)移助劑，可使煙道氣中 SOX 的含量下降 7 5% 以上。
二．產(chǎn)品作用條件狀況
存在于 FCC 再生器中的 SOX 是以 SO2 、 SO3 形式存在，而 SO2 在富氧氣氛中在催化劑作用下能與 O2 反應，形成 SO3 ，因此硫轉(zhuǎn)移催化劑首先要將煙道氣中的 SO2 轉(zhuǎn)化成 SO3 ，然后將 SO3 在催化劑作用下形成金屬硫酸鹽，再在提升管反應器中的還原氣氛下，硫酸鹽得到還原，釋放出的 H2S 進入克勞斯硫磺回收系統(tǒng)進行回收利用，從而達到其降低煙道氣中硫含量的效果。
自上世紀 80 年代以來，西方發(fā)達國家逐步形成了以釩、鈰、鎂為基礎(chǔ)材料制成催化助劑用于 FCC 脫硫的觀念，隨后此類技術(shù)的發(fā)展日新月異，現(xiàn)在西方國家的煉廠幾乎全部使用此類助劑作為降低 FCC 硫排放的手段。隨著我國對排放要求的不斷提高，相信在不久的將來中國也會大范圍應用此類具完全再生性的脫硫助劑。
我公司在借鑒國外先進理念的基礎(chǔ)上，研制生產(chǎn)出具有自己獨特技術(shù)特點的 KX-ST B 硫轉(zhuǎn)移助劑，該產(chǎn)品屬于完全再生型的尖晶石催化助劑，使用該產(chǎn)品可充分降低煙道氣中的硫含量。
在降低煙道氣中硫含量的過程中， KX-ST B 的作用主要表現(xiàn)在：煙道氣中的 SO2 在硫轉(zhuǎn)移劑中 CeO2 的作用下與氧反應，形成 SO3 （應用此技術(shù)再生器必須是富氧條件），而 SO3 與硫轉(zhuǎn)移劑中的 MgO 具有強烈的反應性能，形成 MgSO4 ，而 MgSO4 在硫轉(zhuǎn)移劑中 V2O5 催化下，與提升管內(nèi)的還原氣反應，硫酸鹽得到還原，釋放出的 H2S 進入回收系統(tǒng)，達到降低煙道氣硫含量的效果。
三．產(chǎn)品性能
1. 較其它硫轉(zhuǎn)移劑相比，其具有低 A.I 值（小于 1 ）堆比重大（達到 0. 9 5 ）的顯著特點，因此能使催化劑在系統(tǒng)中的運行速率及單位時間內(nèi)的運行次數(shù)高于主劑，從而提高助劑的脫硫工作效率，同時降低催化劑對環(huán)境的污染。
2. 加入 KX-ST B 硫轉(zhuǎn)移劑對 FCC 收率的影響
表 1
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產(chǎn)品分布
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空白
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加 KX-ST B 硫轉(zhuǎn)移劑
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干氣
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2. 5 0
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2. 46
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液化氣
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18. 4 0
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1 8 . 4 9
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汽油
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3 8 .00
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3 8 . 1 2
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柴油
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2 8 .67
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2 8 . 4 8
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重油
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5. 9 8
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5. 8 8
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焦炭
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6. 4 5
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6. 4 3
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輕質(zhì)油收率 %
總液收 %
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66.67
8 5 . 0 7
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66. 60
8 5 . 0 9
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注：輕質(zhì)油 = 柴油 + 汽油
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總液收 = 汽油 + 柴油 + 液氣
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四．反應機理
KX-ST B 硫轉(zhuǎn)移劑脫硫原理圖
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在 FCC 再生器內(nèi)硫轉(zhuǎn)
移劑將 SO2 氧化成 SO3
CeO2+ SO2 ——→ SO3
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↓↓
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硫轉(zhuǎn)移劑中的 MgO 與
SO3 反應形成 MgSO4
MgO+ SO3 ——→ MgSO4
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↓↓
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在提升管內(nèi)還原氣氛下
硫酸鹽得到還原
催化劑再生完成
MgSO4+ H2 —→ MgO+H2S
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↓↓
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H2S 進入 Clause 回收設(shè)備形成硫磺，達到降低 SO2 排放量的要求
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五．產(chǎn)品技術(shù)指標表
KX-ST B 系列硫轉(zhuǎn)移劑物化性質(zhì)
KX-TS B 硫轉(zhuǎn)移劑理化指標
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項目
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質(zhì)量指標
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試驗方法
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外觀
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淡黃色微球
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目測
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灼燒減量， wt%
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≤ 13
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Q/JATS041-2012
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氧化鎂 wt%
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43 ± 2
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Q/KJKF97-2009
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氧化鈰 wt%
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1 0 ± 1
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Q/KJKF97-2009
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五氧化二釩 wt%
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2. 3 ± 0.5
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Q/KJKF97-2009
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孔體積， ml/g
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≥ 0. 25
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Q/JATS041-2012
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比表面， m2/g
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≥ 75
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GB/T 5816-1995
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表觀堆密度， g/ml
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≤ 0.95
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Q/JATS041-2012
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磨損指數(shù)， wt%
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≤ 3 . 5
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Q/JATS041-2012
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粒度分布：
0 ～ 4 0 μ m ， %
0 ～ 1 4 9 μ m ， %
平均粒徑，μ m
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≤ 20.
≥ 92
60-80
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Q/JATS041-2012
Q/JATS041-2012
Q/JATS041-2012
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六． 產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)
表 3 KX-ST B 硫轉(zhuǎn)移劑硫轉(zhuǎn)移效果
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加 KX-ST B 硫轉(zhuǎn)移劑結(jié)果 (ppm)
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硫轉(zhuǎn)移劑煙氣脫硫率： 75.15 % 二氧化硫標準狀態(tài)密度 2.9266Kg/m3
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七．使用條件
表 4 主要操作條件
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平衡加入 5% KX-ST B 硫轉(zhuǎn)移助劑
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八． KX-ST B 硫轉(zhuǎn)移助催化劑具有以下特點：
1. 具有顯著的硫轉(zhuǎn)移效果，評價結(jié)果表明，加入量占催化劑總量的 5% 時， FCC 煙道氣脫硫率達到 7 5% 以上。
2. 屬于完全再生型的尖晶石催化助劑，其低 A.I 值（小于 1 ）使其在反應器里留存的時間長，降低催化劑對環(huán)境的影響。
3. 由于其低 A.I 值、較大的比表面等特點，使其活性高、加入量少，對 FCC 主催化劑的稀釋效應甚小，不影響主催化劑性能的發(fā)揮，總液收保持基本不變。
4. 無需添加任何設(shè)備，即能經(jīng)濟、靈活地擴大 FCC 使用不同硫含量原料的范圍。
九 . 移助劑的形態(tài)和包裝
1 ．包裝形式：帶內(nèi)襯塑料袋的編織袋包裝，每袋 25 ， 40,1000k g 。
2 ．運輸：運輸過程中應避免雨淋和碰撞。
3 ．貯存：存放在干燥的庫房中。
4. 產(chǎn)品為非危險品。
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