[發明專利]一種硫化氫的常溫高效脫除劑及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 200710016226.0
• 申請日: 2007-07-26
• 公開（公告）號: CN101099919A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 郝愛友;張鵬;孫濤
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01D53/52
• 分類號: B01D53/52
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所
• 代理人: 李健康

技術領域

本發明涉及一種硫化氫的常溫高效脫除劑及其制備方法，尤其涉及1-硝基蒽醌二磺酸鈉及其制備方法與應用；屬于精細化工領域。

背景技術

目前，國內外對處理硫化氫廢氣的研究越來越受重視。依其弱酸性和強還原性而進行脫硫的方法可分為干法和濕法。

干法是利用硫化氫的還原性和可燃性，以固體氧化劑或吸附劑來脫硫或直接燃燒，其中包括克勞斯法、氧化鐵法、活性炭法和卡太蘇耳弗法等。

濕法按其所用的不同脫硫劑分為液體吸收法和吸收氧化法兩類。液體吸收法中有利用堿性溶液的化學吸收法和利用有機溶劑的物理吸收法，以及物理化學吸收法。吸收氧化法主要利用各種氧化劑、催化劑進行脫硫。

就目前的干法和濕法兩大脫硫工藝而言，干法脫硫是用固體吸收劑來脫除硫化物，脫硫效率較高，但設備投資較大，需間歇再生或更換，其硫容量相對較低，脫硫劑大多不能再生，需要處理，主要適于氣體精細脫硫。濕法脫硫是以液體吸收劑來脫除硫化物，設備處理量大，投資及運行費用小，可連續操作，能夠適應較高負荷的脫硫要求，應用面較寬，其中尤以液相氧化法的優點較為突出。

就目前已經工業化的吸收氧化法來看，砷基工藝基本不再使用；釩基工藝由于使用含釩洗液，也將會受到環保法規的限制；PDS(雙核酞箐鈷磺酸鹽)脫硫技術由于所用催化劑PDS成本高，脫硫成本相應要高；鐵基工藝脫硫效率高，硫容量大，不過這類方法在溶液穩定性、副反應控制以及再生等方面尚存在諸多需要解決的問題。目前，蒽醌二磺酸鈉法氣體脫硫(簡稱為ADA法)較為常用。

蒽醌二磺酸的英文名為Anthraquinone?Disulfonic?Acid，因此蒽醌二磺酸鈉法氣體脫硫常被簡稱為ADA法。ADA法是氣體溫式催化氧化法脫硫的一種，1958年由英國西北煤氣局(North?Western?Gas?Board)和格林頓苯胺公司(ClaytonAniline?Co.)共同研究開發的。最初在Whitchurch工廠于1959年5月開始運轉。后來由Peaboby-Holmes?Co.設計改良成Holmes-Stretford法，即改良ADA法。主要是解決ADA法脫硫溫度偏高(60℃以上效果較好)，常溫脫硫速度慢的弱點。

我國早在60年代初期，由南京化學工業公司研究院和四川化工廠等單位共同研究開發了改良ADA法脫硫，是目前國內人工燃氣、天然氣、石油氣等各種燃氣生產中，使用最廣泛的一種濕式脫硫工藝。改良ADA法脫硫溶液是由蒽醌二磺酸鈉(代號ADA，商品純度一般≥80％)、溶解五氧化二釩(V₂O₅，商品純度≥70％)而成的偏釩酸鈉(NaVO₃)、酒石酸鉀鈉(NaKC₄H₄O₆，商品純度≥95％)和純堿(主要化學成份為碳酸鈉Na₂CO₃，商品純度為98％)溶于水中組成的水溶液。但此法在應用中，仍然存在脫硫溫度偏高，常溫脫硫速度慢，以及使用的釩受到環保法規的限制等問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明要解決的問題是提供一種硫化氫的常溫高效脫除劑1-硝基蒽醌二磺酸鈉及其制備方法與應用，以避免ADA法常溫脫硫速度慢，以及改良ADA法使用受到環保法規的限制的釩等問題。

本發明所述的硫化氫的常溫高效脫除劑，由1-硝基蒽醌二磺酸鈉制成；其中：所述1-硝基蒽醌二磺酸鈉是以下兩種分子式所表述的的混合物。

本發明所述硫化氫的常溫高效脫除劑即1-硝基蒽醌二磺酸鈉的制備方法，由下述步驟實現：

(1)將1-氨基蒽醌1重量份與發煙硫酸0.5-20重量份混合，攪拌條件下升溫至100℃-200℃，反應1-20小時，然后降至常溫，得到1-氨基蒽醌二磺酸溶液；

(2)將1-氨基蒽醌二磺酸溶液滴加到0.5-20重量份水中，攪勻，再加入以氨基蒽醌量計1-10mol份的氧化劑并攪拌反應1-10小時，得到1-硝基蒽醌二磺酸溶液；

(3)向1-硝基蒽醌二磺酸溶液加入堿，中和至pH值大于7，即得1-硝基蒽醌二磺酸鈉溶液；

(4)將1-硝基蒽醌二磺酸鈉溶液加熱至50℃-120℃，趁熱過濾，濾液減壓脫水，降至常溫，過濾、干燥，即可得到1-硝基蒽醌二磺酸鈉產品。

上述硫化氫的常溫高效脫除劑的制備方法中：

步驟(1)所述發煙硫酸的用量優選是2～3重量份，反應溫度優選是140℃～150℃，反應時間優選6～8小時。

步驟(2)所述氧化劑是過硫酸鉀、高錳酸鉀、雙氧水之一。