[發明專利]燃氣高效脫硫劑

無效

• 申請號: 01103678.8
• 申請日: 2001-02-09
• 公開（公告）號: CN1368537A
• 公開（公告）日: 2002-09-11
• 發明（設計）人: 王鐵鋼;陸劍英;趙曉鳴;張磊;王葵
• 申請（專利權）人: 王鐵鋼;陸劍英;趙曉鳴;張磊;王葵
• 主分類號: C10K1/20
• 分類號: C10K1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及煤制氣和天然氣中脫硫、脫氧、脫二氧化碳的燃氣凈化技術。一般在煤制氣工廠和天然氣礦場集輸中，都有脫硫化氫工序。多采用濕法脫硫，用醇類、NH₃等脫硫，其工藝復雜，建設周期長，投資大，運行費用高。這對于小煤制汽工廠，分散的天然氣單井及小氣量礦場來說是不合適的。為了有效地脫除燃氣中所含的H₂S、O₂、CO₂等雜質，防止集輸管線的腐蝕，解決環境污染問題，需要一種干式固體燃氣脫硫劑。

本發明正是基于城市煤氣工程的拓展，油氣田的不斷開發，越來越多的天然氣單井和小氣量礦場，零星而分散。再采用大規模的、工藝復雜的、投資較高的濕法脫硫系統很不適合。因此我們研制一種高活性、高效率、高科技的固體脫硫劑，來滿足燃氣特別是天然氣脫硫市場的需求。

本發明的目的是提供一種用回轉窯生產的燃氣高效脫硫劑。其生產脫硫劑的方法是用塊狀的富鐵礦和褐煤及少量石灰石按一定比例，加入回轉窯內，控制在特定的溫度和還原氣氛下進行還原。該脫硫劑為多孔狀，孔徑均勻，比表面積大，可連續生產，質量保證一致。該脫硫劑在燃氣脫硫凈化過程中，脫硫效果好，同時尚有去除O₂、CO₂的作用，可在干燥和常溫狀態下進行，從而使該脫硫劑適用于煤制氣和天然氣礦場集輸環節的脫硫，更適合于單井及小氣量礦場天然氣的就地凈化或脫硫。

本發明的目的是這樣實現的：

所述生產燃氣高效脫硫劑的方法是用塊狀的富鐵礦和褐煤及少量石灰石按一定比例，加入回轉窯內，控制在特定的溫度和還原氣氛下進行還原。其中：富鐵礦的全鐵含量≥66％，其粒度為5～20mm；所述煤的固定碳含量為45～55％，其灰分小于20％，灰分軟化溫度高于1200℃。富鐵礦的連續加入速度為18～30.5t/h。

入窯的富鐵礦與煤的比例為碳鐵比(C/Fe)為0.45～0.52(即加入窯內的煤中的碳含量與加入窯內的富鐵礦中的全鐵含量之比)。

石灰石起脫硫作用，其加入量為所述富鐵礦全鐵含量的4～6％，其粒度為2～4mm，隨富鐵礦、加入煤一起連續在窯尾(加料端)加入。

加入回轉窯的褐煤分成三部分(加入煤、粗噴煤和細噴煤)：

(1)、第一部分為加入煤，占入窯總煤量的52～65％，其粒度≤50mm，由窯尾(加料端)與富鐵礦、石灰石混合，同時連續加入窯內。其加入速度可為4～12t/h。

(2)、第二部分為粗噴煤，占入窯量的23.3～32％，其粒度為6～12.5mm，由窯頭(出料端)連續噴入窯內。其加入速度可為3～6.3t/h。

(3)、第三部分為細噴煤，占入窯總煤量的11.7～16.2％，其中：粒度≤6mm占65％，6～12.5mm占35％，由窯頭(出料端)連續噴入窯內。其加入速度可為1.5～3.5t/h。

本發明使用的回轉窯，其還原溫度控制為：預熱段溫度670～840℃，還原段溫度840～1070℃溫度為窯尾低、窯頭高。

回轉窯的轉速依據連續入窯礦量的不同，在0.36～0.44轉/分之間選擇。

窯頭(出料端)壓力應保持微正壓(2～3mmH₂O)。

本發明的高效脫硫劑的脫硫原理為：

高效脫硫劑存在高活性的鐵，在常溫條件下，活性的鐵與燃氣中的H₂S迅速發生氧化還原反應，主要反應方程式為：

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要使煤制汽及天然氣中的硫化氫與脫硫劑中的活性鐵迅速發生氧化還原反應，并在工業上得到廣泛應用，要求固體燃氣高效脫硫劑具有：

(1)、金屬鐵含量要高；

(2)、比表面積大。塊狀多孔隙，孔徑要適度；

(3)、要保證有一定的強度，使用和再生過程中，不易粉碎；

只要滿足上述條件，就可保證脫硫效果。本發明生產的高效脫硫劑完全達到上述要求。

本發明生產高效脫硫劑的原料是用塊狀的富鐵礦和褐煤按一定比例，加入回轉窯內，控制在特定的溫度和還原氣氛下進行還原。其反應過程如下：

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