工藝條件對絡(luò)合鐵法脫硫效果的影響

陳藝洺，郭佳鵬，張 武

(西安石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，陜西 西安 710065)

天然氣作為一種環(huán)保清潔的優(yōu)質(zhì)能源，已然成為能源轉(zhuǎn)型中不可忽視的角色。新開采的天然氣中主要含有H2S、含硫有機(jī)物等有害物質(zhì)[1]。天然氣在空氣中燃燒時(shí)，這些含硫有機(jī)物和硫化氫會(huì)形成二氧化硫，破壞臭氧層，嚴(yán)重降低空氣質(zhì)量，甚至可能會(huì)誘發(fā)酸雨[2]。H2S 作為高度危害介質(zhì)，具有高度刺激性，會(huì)造成設(shè)備腐蝕、管道堵塞和催化劑中毒，且會(huì)危害人體健康，污染環(huán)境[3]。為了脫去天然氣中含有的硫化物，大力發(fā)展脫硫技術(shù)很有必要。

目前絡(luò)合鐵脫硫工藝已逐漸成為脫硫工藝的主流。其優(yōu)點(diǎn)如下：1)反應(yīng)活性高，選擇性強(qiáng)，脫硫率高，尾氣中的硫含量低，最優(yōu)條件下天然氣中的硫含量可降低到幾個(gè)ppm 值甚至檢測不出；2)可同時(shí)完成脫硫和硫磺回收的任務(wù)；3)不產(chǎn)生任何有毒的副反應(yīng)產(chǎn)物；4)能將溶液中的硫離子氧化為硫單質(zhì)后回收，不會(huì)產(chǎn)生二次污染物；5)脫硫液可再生，原料采購成本會(huì)大大降低，工廠的經(jīng)濟(jì)效益得以提高[4]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)設(shè)備

試劑：氮?dú)狻⒘蚧瘹洹o水碳酸鈉(AR，85%)、氫氧化鉀(AR，99.8%)、無水三氯化鐵(AR，99.8%)、乙二胺四乙酸二鈉。

設(shè)備：ZDS-2000 型熒光硫測定儀、pHS-3C 型顯示數(shù)顯pH 計(jì)、氣體流量計(jì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)原理

只有在酸性條件下，F(xiàn)e3+才具有較強(qiáng)氧化性。常溫下pH 為2.7～3.7 便會(huì)產(chǎn)生難溶的Fe(OH)3膠體沉淀（溶度積為3.5×10-38）[5]，因此Fe3+不可能在弱堿性的溶液中大量存在并發(fā)揮氧化作用[6]。EDTA作為一種絡(luò)合劑，能夠?qū)⑷齼r(jià)鐵和二價(jià)鐵絡(luò)合，進(jìn)而使其趨于穩(wěn)定，再調(diào)節(jié)pH值，可有效避免產(chǎn)生沉淀，從而提高了三價(jià)鐵的濃度，增強(qiáng)了溶液的穩(wěn)定性。……