LO-CAT-技术中国.pdf

1LO-CAT 从任意气流中清除硫化氢的 经济有效且保护环境的方法 当我们享受松林的新鲜气息和春天花朵的清香时，并非所有的天然气味都那么令人愉悦，硫化氢的气味显然就十分令人讨厌。然而，硫化氢还远不止是气味不佳，它会破坏环境，它会损害经济，它会致人于死命。对于使用反渗透系统处理废水的工厂设施而言，硫化氢主要是气味难闻，一旦当住宅区接近了曾经距离遥远的工厂而环保法规要求对空气质量进行控制时，这个问题就不能不引起人们的重视。在其他业界看来，硫化氢就远不止仅仅是气味难闻的问题：任何能源的天然成分中都会有硫化氢 天然气、石油、地热蒸汽、沼气、合成气等等，一经燃烧，硫化氢(H2S)就会转变成二氧化硫(SO2)导致生成酸雨 挟带着二氧化硫的酸雨会使树木大量死亡，会损坏建筑物，会恶化水源水质所有这些问题并不仅只发生在我们自家的庭院中。二氧化硫正是环保法律法规关注的重点。除了引发环境问题之外，硫化氢在其它方面也同样使工业界头疼。硫化氢与水结合会形成具很强腐蚀性的硫酸，腐蚀金属；硫化氢还是致命的毒药：暴露于硫化氢含量为百万分之 500 的空气中会使人很快失去知觉，30 分钟即死亡。这远不仅只是气味难闻的问题。使用气流处理技术产品LOCAT能从任何一种气流中经济有效地且有益于保护环境地清除硫化氢。2LO-CAT LO-CAT 硫化氢氧化技术许可硫化氢氧化技术许可 油气生产油气生产 AGIP,SpA 公司 意大利(AAG)*(2 套)Alberta Natl Gas 公司(AAG),加拿大 Amoco Prod.公司(EOR)*(3 套)Amoco Oil&Gas Well Prod.公司 Arco Oil&Gas(EOR)Plaims 公司 德州 Atco Gas Services 有限公司 加拿大(AAG)Chemco 公司 Mech.(NG)Chevron Pet.技术公司(AAG)Chevron 公司 美国(EOR)Corporven 公司 S。A。(AAG)Exxon 公司(AAG)(2 套)Exxon 美国公司(AAG)Hewitt 石油公司(NG)匈牙利国家石油公司(NG)INA Naftaplin 公司 克罗地亚(AAG)科威特石油公司(船舶装卸蒸汽)Lagoven 公司 S.A.(NG)马拉松石油公司(NG)Mobil 石油公司 加拿大(EOR)Ellwood 公司（斯特雷特福德转换）Mobil Oil Baskerfield 公司(MHGC)*印度石油天然气委员会(AAG)(3 套)泰国石油授权机构产前试验(NG)Pinnacle 气处理公司(2 套)(AAG)Rigel 油气公司 加拿大(AAG)Samson 资源公司（AAG）(2 套)壳牌石油公司 Tejas Gas 公司(AAG)三环资源公司 加拿大(AAG)Undisclosed 公司 突尼斯(AAG)太平洋资源联合公司(Steam flood oil 产品)Western Gas 公司(2 套)(AAG)沼气处理应用沼气处理应用 自厌氧文摘 波士顿港 洛杉矶市/亥伯龙 Ellesmere 港 英格兰 阿德莱德港 澳大利亚 Red Star Yeast South West Water,Hayle,英格兰 Thames Water,Hogsmill,英格兰 Thames Water-Wargraave,英格兰 Wessex Water,Berryhill,英格兰 焦炉气脱硫处理焦炉气脱硫处理 日内瓦钢铁公司 犹他州 nland 钢铁公司（试验工厂）二氧化碳净化二氧化碳净化 Consorgas S.r.L.公司（2 套）意大利 Praxair 阿根廷 中国 墨西哥 泰国（3 套）美国（2 套）Mitsui Toatsu Chemical 公司 日本 地热蒸汽生产地热蒸汽生产 加利福尼亚 Energy Navy&加利福尼亚 Energy Navy扩展 Himpurna California Energy 公司 印尼 CE Cebu 地热电力公司 菲律宾 Visayas 地热电力公司 菲律宾 UMPA，犹他州地方电力公司 炼油厂炼油厂 Cochin 炼油厂 印度（AAG）Daelim Ind 有限公司 韩国（AAG）HPCL 印度（AAG）（2 套）爱尔兰炼油厂 爱尔兰（FG）*Koch 炼油厂 Mobil Altona 炼油厂 澳大利亚 Pennzoil Products 公司（FG）Petromin Lubricating Oil 精炼厂 公司（AAG）沙特阿拉伯 Star Enterprises(Texaco)(沥青)公司 U.S.Oil&Refining 公司（FG）Witco Oil 公司（FG）Wyoming Refining 公司（FG）地方地方 WWTP 空气质量控制空气质量控制 荷兰 Cappelle 市 夏威夷州火奴鲁鲁城乡（3 套）霍诺留利 WWTP 凯卢阿 WWTP 桑德岛 WWTP 沙特阿拉伯利雅得市 加拿大温尼伯湖市（2 套）夏威夷 Fort Kam Yorkshire Water,Rawcliffe,英格兰 空调应用空调应用 弗罗里达州马丁县（RO）*雷德斯塔 Yeast Santa Barbara Water 区 Business Park Shanks&McEwan,Stewartby,英格兰 弗罗里达州 Town of Jupiter（RO）*Westvaco Polychemicals 公司 非洲索马里 Zincor 其它应用其它应用 澳大利亚 BHP（热团块铁）ESD-Elektrochmelzwerk Delfzijl B.V.,荷兰（金刚砂熔炼）科隆纳斯国际公司 德国（Ti02 生产）法国留勃里佐尔公司（润滑油添加剂）（2 套）委内瑞拉奥里诺科河制铁公司（热团块铁）加拿大 Praxair（硫化氢装瓶）德国 Schumann./Sasol（蜡氢化）Texasgulf（磷酸）伊利诺斯州 Viskase（纤维胶生产）注：注：AAG 胺酸气 EOR 强化油回收 FG 燃气 RO 反渗透法 NG 天然气 WHGC 井口气处理 3LO-CAT 应应 用用 LO-CAT 系统已经在许多工业领域得到了验证，包括油气生产、厌氧蒸煮 器沼气处理、焦炉气直接脱硫、二氧化碳净化、地热蒸汽生产、炼油、废 水处理中的气味控制、垃圾气味控制、空调气体处理等等。MINI-CAT 派生于 LO-CAT 的硫化氢清除技术。依靠 MINI-CAT，LO-CAT 符合简易传统且成功地在整座工厂硫负荷低于 200 千克每天的场合得到 了应用。MINI-CAT 用于包括垃圾气体及沼气处理在内的低压清除硫化氢 领域十分经济有效。厌氧系统 LO-CAT 技术系统适用的厌氧领域包括天然气、炼油厂燃气、酸水处理排 放气体、煤气化处理生成的合成气、钢厂/焦炉气、污水厂蒸煮排放气体、克劳斯尾气、二氧化碳生产气体，以及强化油回收等等。LO-CAT 技术系统适用的需氧领域包括制造厂通风、污水处理厂废水处 理，以及加工工业排放物。LO-CAT 技术系统适用的自动循环场合包括胺酸气处理、化工厂、以及 需氧系统 非凝缩性地热气处理。从下图可见，胺/克劳斯气流加入硫化氢清除剂或化学氧化剂后的液体氧 化还原情况 硫化氢清除剥离图 胺/克劳斯曲线 液体氧化还原 硫化氢清除剂或化学氧化剂 自动循环系统 硫化氢浓度 每分钟立方英尺气流量 通常每天处理量为 150 磅至 20 长吨硫 气体处理技术产品有固体法、液体法以及可再生催化剂法系统，可按客户要求将硫的清除量升至每天 30 长吨。4LO-CAT技术方法技术方法 严格的空气污染控制法规警示和对有害废弃物的加倍关注使得今天清除硫化氢的技术比以往任何时候都更加经济。LO-CAT 技术系统是一种液体氧化还原法的湿净化专利技术系统，依靠螯合铁溶液将硫化氢转化成无害的元素硫。该系统不使用任何有毒的化学物质，也不会产生任何有害的废弃物，所用的催化剂对环境安全无害并很容易获得，而且因为在处理过程中可连续再生，耗用量小，能节约大量资金。这一现代化水平的技术已被环境保护机构列为可获最大限度控制的技术项目。LO-CAT 技术可应用于所有各种气流的处理，包括空气、天然气、二氧化碳、胺酸气、沼气、垃圾产气、炼油厂燃气等等，使用的液体催化剂能够很容易地适应各种气流及其浓度的变化，灵活的操作运行工艺可 100%地应对五花八门的气流与多种多样的硫化氢浓度，整个系统所需要的操作人员极少。LO-CAT 设计方案可获得的硫化氢清除率能够超过 99.9%。LO-CAT 可靠、高效、经济。LO-CAT全套方案全套方案 从工程技术与设计方案，到人员培训及系统启动运行，全过程的担保和服务，我们提供的是一个完整的方案。我们将按您的要求并依照您的时间表行动，我们有多种可供选择的总承包计划与安装监管 我们保证硫化氢的清除效率、清除量和化学用品的消耗率，我们还担保系统所耗催化剂的连续可用性。我们提供不断改进的技术服务、分析服务、协助排除故障、操作人员的培训及进修课程、一年一次的用户研讨会，还有技术信息交换与专利许可支持项目。*LO-CAT 和 LO-CAT是气体处理技术产品的注册商标 LO-CAT 和 LO-CAT的区别在设计方案的不同。LO-CAT采用了先进的机构设计以适应特定的工作场合。5LO-CAT 系统如何工作系统如何工作 需氧系统需氧系统 在主要要解决气味控制的场合采用需氧设计方案。最为典型的是，一 旦清除了硫化氢，就把被处理过的气体直接排入大气。含有硫化氢的气体进入吸收装置后与 LO-CAT 催化剂溶液接触，在瞬 间发生的化学反应中生成固体硫，并将其从催化剂溶液中过滤出来。气流中的氢又使催化剂得以不断再生，因而可以继续重复得到使用。气流流量和硫化氢浓度决定了吸收装置的尺寸。不同大小的吸收装置 每分钟可以处理几百到数十万标准立方英尺的气流量及 50ppmv 到数 千 ppmv 浓度的硫化氢。厌氧系统厌氧系统 需要从厌氧气流中清除硫化氢或者要求从气流中回收产品时采用厌氧 设计方案。这种 LO-CAT 设计方案中有分开独立的吸收装置和氧化装 置。在吸收装置中清除硫化氢并将其转化成固体硫；减少了的催化剂 溶液循环至氧化装置，与水接触后得以再生。LO-CAT 系统使用了各种处理硫的设备以清除固体硫，设备的选型取 决于硫的生成量。如果硫的生成量每天不到 1000 磅，就使用袋滤系统，每日可生产重量百分比为 30 的硫饼；如果硫的生成量较大，就使用分 离/带滤系统，日产 60 重量百分比的硫饼。如有需要，还可将带滤饼 熔化，生产熔铸硫。自动循环系统自动循环系统 此专利系统可对厌氧防爆气流进行经济有效的处理。一旦清除了硫化 氢，脱硫气流就与氧化气体一起排放入大气，不予回收。由于所有的 化学反应都发生在单一容器内，自动循环系统不需要催化剂循环泵并 使用浓度很低的催化剂。此项技术用于处理天然气生产厂胺酸气萃取过程中排放出来的物质和 地热发电排放的非凝缩气体时十分有效。6LO-CAT 现代化的氧化还原化工技术现代化的氧化还原化工技术 以上 3 个系统依据的化学原理是相同的，都使用对环境安全的螯合铁催化剂将 硫化氢转化成无害的元素硫。铁催化剂借助有机螯化媒介溶解于溶液中，而有 机螯化媒介则以一种类似用爪抓的方式包缠住铁离子，防止生成硫化铁(FeS)或 氢氧化铁(Fe(OH3)沉淀。LO-CAT 处理技术是以氧化还原化学机理为基本依据 的，在处理过程中有两个不同的氧化还原反应 其一发生在吸收装置部分，通过氧化还原反应将硫化氢转化成元素硫；其二发生在氧化装置部分，通过氧 化还原反应使催化剂得以再生。H2S(气体)+H2O(液体)H2S(液体)吸收装置反应吸收装置反应 H2S(液体)HS+H+在吸收装置中，硫化氢被吸收入略带碱性的 LO-CAT 水溶液中并被离子化，成 HS+2Fe+S(固体)+2Fe+H+为二硫化物，接着通过将三价铁离子还原成二价铁离子得以氧化转变成硫。然 后，吸收装置中还原后的铁离子被输往氧化装置。1/2O2(气体)+H2O(液体)1/2 O2(液体)1/2 O2(液体)+2Fe+H2O 2Fe+2OH 氧化装置反应氧化装置反应 在氧化装置里，大气中的氧被吸收入 LO-CAT 溶液，二价铁离子再次被氧化转 H2S(气体)+1/2O2(气体)H2O+S 变成三价铁离子，再生出催化剂。再生的催化剂即可用于吸收装置运行。综合反应综合反应 综合反应是一种运行成本低的等温进行改进的克劳斯反应的方法。为维持上述 反应，要求采用苛性化学添加物以保持 pH 值，替换清除硫的过程中损耗的螯合 硫代硫酸盐的形成 铁，替换退变的螯合媒介。2HS+2KOH+3/2O2 K2S2O3+2H2O 副作用副作用 如同任何其它化学处理过程一样，LO-CAT 技术处理过程也会产生副作用。例 碳酸氢盐的形成 如，当酸气中出现氧时，会导致大量增加硫代硫酸盐的生成。如果所处理的酸 CO2(气体)+H2O(液体)H2CO3(液体)气处于空气流状态，或者酸气中已经混有空气时，就会出现这种情况。硫代硫 KOH+H2CO3 KHCO3+H2O 酸盐对于处理过程确实也会起到一些积极作用，它能稳定螯化媒介，减少其退 变，因而降低了化学用品的成本费用；但是从另一个角度看，过多的硫代硫酸 盐又需要附加更多的苛性添加物以维持 pH 值。碳酸氢盐(译注：此处 Biocarbonate 疑为 Bicarbonate 之误)的形成取决于自酸气 中所吸收的二氧化碳的量，这又受制于二氧化碳的局部压力和溶液的 pH 值。碳酸氢盐的形成不会带来任何益处，因为为保持 pH 值必须附加苛性添加物，还会损失掉部分二氧化碳。