含硫水煤气中钴钼耐硫变换触媒硫化与反硫化的研究

含硫水煤气中钴钼耐硫变换触媒硫化与反硫化的研究

根据动力学研究和催化剂表征认为，催化剂在含硫水煤气中的硫化与脱硫处于动态平衡状态。钴钼抗硫变换催化剂在活性组分处于硫化状态时才有活性。因此对工艺气中硫含量没有上限，但对下限有严格的指标，要求所用原料中硫含量不能低于一定值，否则会发生脱硫，导致催化剂失活。因此应避免硫化催化剂在无硫条件下操作。钴钼催化剂的脱硫主要是催化剂中活性组分MoS2的脱硫，其化学反应式为：MoS2++2H2S-Q。在一定的反应温度、蒸汽量和H2S浓度下，反应会向右进行，导致MoS2逐渐转化为MoO2，表现为催化剂的失活。生产中一旦出现脱硫现象，催化剂的活性就会下降。生产中，为保证CO转化率，必须增加蒸汽量，提高反应温度。蒸汽的增加和反应温度的提高，虽然暂时保证了工艺要求，但却进一步促进了脱硫反应，使失活进一步加深，使催化剂重新硫化，严重影响生产。根据热力学方程，脱硫反应平衡常数Kp随温度的升高而急剧增大。因此，降低CO转化反应温度有利于防止脱硫反应的发生。从脱硫反应方程可以看出，水蒸气量的增加会促使脱硫反应的发生，即水气比越大，越有利于脱硫反应的进行。从脱硫反应方程还可以看出，H2S浓度越高，越能促进氧化物质向硫化物状态的反应，即生成活性组分的动力越大。因此，H2S浓度越高，越能抑制脱硫反应，从而使活性面积变大。

综上所述，反应温度、水气比、H2S浓度是影响钴钼抗硫变换催化剂活性的主要因素，只有防止脱硫，才能保证催化剂的活性，硫化质量的好坏直接影响催化剂的活性，因此必须重视硫化问题。