氣相脫氯：易被忽視的“破壞者”

2026-08-28

在煤化工、合成氨、制氫、天然氣、重整裝置、高爐煤氣等工藝系統(tǒng)中，除硫化物之外，氯化氫（HCl）、有機(jī)氯是極易被忽視的隱形有害雜質(zhì)。
石油化工中，氯主要來自原油中的有機(jī)氯化物，通過加氫后轉(zhuǎn)化為HCl，對(duì)管道、設(shè)備有腐蝕作用，此外還會(huì)有NH3生成NH3-HCl結(jié)晶物，堵塞管道，造成催化劑中毒。煤化工中，原料中微量的氯，就會(huì)造成設(shè)備腐蝕、催化劑中毒，給企業(yè)帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。干法脫氯作為凈化流程重要一環(huán)，與脫硫藝協(xié)同，實(shí)現(xiàn)原料氣深度凈化，保護(hù)后端高價(jià)催化劑與工藝設(shè)備。
氯的危害具備隱蔽性、累積性，即使ppb級(jí)微量氯，長期運(yùn)行也會(huì)引發(fā)多重嚴(yán)重后果：
1. 催化劑不可逆中毒：氯化氫極易與鎳、銅、鈷等活性金屬生成金屬氯化物，造成催化劑活性位點(diǎn)破壞；氯還會(huì)發(fā)生遷移，從上游催化劑遷移到下游反應(yīng)器，出現(xiàn) “上游中毒，下游失效” 現(xiàn)象，整套合成、變換催化劑提前報(bào)廢，產(chǎn)生高額換劑成本與停工損失。
2. 設(shè)備與管路腐蝕：HCl遇水汽形成鹽酸，造成換熱器、管道、反應(yīng)器點(diǎn)蝕；高爐煤氣工況下還會(huì)造成TRT葉片鹽沉積、腐蝕，威脅機(jī)組安全運(yùn)行。
3. 銨鹽結(jié)晶堵塞設(shè)備：系統(tǒng)存在氨時(shí)，HCl會(huì)生成氯化銨，低溫段結(jié)晶析出，堵塞換熱器、閥門，系統(tǒng)壓差快速上漲，迫使裝置降負(fù)荷或停工。
4. 協(xié)同加劇硫中毒：氯會(huì)破壞催化劑表面結(jié)構(gòu)，加劇硫化物中毒，放大硫的有害效應(yīng)。
5. 行業(yè)痛點(diǎn)：濕法洗滌很難實(shí)現(xiàn)痕量級(jí)氯深度脫除；普通氧化鋁依靠物理吸附，氯容低，遇水汽容易板結(jié)粉化；鈣基脫氯劑耐水性差，水汽環(huán)境下容易泥化，床層壓差飆升。不同工況溫度跨度大，從常溫到400℃，單一型號(hào)脫氯劑很難兼顧全場(chǎng)景需求。
國外開展脫氯劑的研究比較早，大約始于20世紀(jì)50~60年代，陸陸續(xù)續(xù)開發(fā)了幾種脫氯劑，穿透氯容約10%。國內(nèi)從70~80年代研發(fā)的產(chǎn)品，穿透氯容提高到18%左右。
干法固定床脫氯依靠氣固化學(xué)反應(yīng)，脫氯劑的活性組分與氯化氫發(fā)生反應(yīng)，生成穩(wěn)定金屬氯化物，將氯固定在固相，實(shí)現(xiàn)深度脫除，出口氯可以控制至0.1?ppm以下。
氯化氫脫除原理如下：
MO + 2HCl = MCl2+ H2O
根據(jù)活性組分體系，分為鈉基、鈣鋅、鋁基等不同體系，分別適配低溫、中溫、高溫、高水汽不同工況。有機(jī)氯轉(zhuǎn)化通常采用由加氫催化劑完成。工程實(shí)踐中經(jīng)常采用脫硫脫氯成套工藝，實(shí)現(xiàn)多毒物協(xié)同防控。
依托多年氣體凈化技術(shù)積累，武漢科林化工集團(tuán)有限公司開發(fā) W403~W408系列高氯容脫氯劑，覆蓋常低溫（常溫~200℃）、中高溫（200~400℃），氣相、部分液相工況，適配煤化工、制氫、重整氫、高爐煤氣、天然氣多類氣源，常溫氯容≥20%，高溫氯容≥30%。脫氯劑擁有較高的表面積和孔容，在與HCl反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生新的表面和孔道，以便脫氯反應(yīng)向縱深發(fā)展，使脫氯劑的活性組分得到充分利用，從而達(dá)到高氯容的使用目的，具備脫氯精度高、使用周期長、強(qiáng)度好的性能特點(diǎn)。