[發(fā)明專利]一種常溫氧化鐵脫硫劑的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010239075.7
• 申請(qǐng)日: 2010-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102335546A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏士新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;南化集團(tuán)研究院
• 主分類號(hào): B01D53/48
• 分類號(hào): B01D53/48;B01D53/81;B01J20/06;C10K1/20;C10L3/10;C01B3/56
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明屬凈化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改進(jìn)的常溫氧化鐵脫硫劑制備方法。

背景技術(shù)：在許多化工產(chǎn)品生產(chǎn)中使用的催化劑往往對(duì)毒物十分敏感，硫是最常見(jiàn)、最普遍存在的毒物之一，必須有效脫除，才能保證后繼工序催化劑的正常使用。另外，城市煤氣和一些天然氣中常常含有較高含量的硫化氫，需要加以脫除才能達(dá)到管輸?shù)囊蟆?/p>

氧化鐵脫硫劑是一種常用的干法脫硫劑，它可廣泛應(yīng)用于天然氣、煉廠干氣、城市煤氣，以及合成氨、合成甲醇、制氫等的過(guò)程氣中硫化氫的脫除。

氧化鐵脫硫劑通常由硫酸亞鐵溶液與沉淀劑進(jìn)行反應(yīng)生成沉淀，經(jīng)過(guò)洗滌、過(guò)濾、干燥、混合、擠條、干燥等工序制得。如，CN200610102011公開(kāi)了一種氧化鐵脫硫劑的制備方法，通過(guò)硫酸亞鐵與碳酸鹽混合，控制反應(yīng)pH值為8～9反應(yīng)，生成碳酸亞鐵和硫酸鹽；在空氣中氧化、水洗、過(guò)濾，將過(guò)濾后的物料烘干即得水合氧化鐵，由水合氧化鐵、造孔劑、調(diào)節(jié)劑和粘合劑制成脫硫劑。該脫硫劑具有較高的硫容，延長(zhǎng)了脫硫劑的使用周期，降低了更換頻率。CN01106879公開(kāi)了一種以氧化鐵為主的脫硫劑，采用硫酸亞鐵與氨水、石灰、碳酸鈉組成的混合沉淀劑反應(yīng)，添加鎳或鉻或銅或鎘或其他過(guò)渡金屬元素氧化物為助劑，以水泥為粘合劑。

上述氧化鐵脫硫劑制備方法的特點(diǎn)是用鐵鹽溶液與沉淀劑的溶液進(jìn)行中和沉淀反應(yīng)，然后再經(jīng)過(guò)洗滌、過(guò)濾、干燥等過(guò)程制備出脫硫劑的前驅(qū)體水合氧化鐵，然后再經(jīng)過(guò)配料、捏合、擠條、干燥等工藝才能制得脫硫劑。存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，原料利用率低，會(huì)產(chǎn)生大量含有硫酸銨(或硫酸鈉)的廢水等不足。

為了解決上述問(wèn)題，CN200910034649.4提出了一種常溫氧化鐵脫硫劑的制備方法采用生產(chǎn)鈦白粉的副產(chǎn)品硫酸亞鐵與熟石灰這兩種價(jià)廉易得的原料經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的捏合，擠壓成型、干燥等過(guò)程制備出脫硫劑。該方法存在的問(wèn)題是硫酸亞鐵與熟石灰需要在較高的溫度(60℃～100℃)下反應(yīng)才能獲得較高的硫容，而硫酸亞鐵與熟石灰的反應(yīng)熱較小，需要外加熱才能使達(dá)到這一反應(yīng)溫度。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明的目的是提供一種新的常溫氧化鐵脫硫劑的制備方法。本發(fā)明采用生石灰與硫酸亞鐵反應(yīng)，然后經(jīng)過(guò)擠壓成型、干燥等過(guò)程制備出脫硫劑。

本發(fā)明方法具有比傳統(tǒng)方法生產(chǎn)流程短、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原料利用率高，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生任何污染物等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明采用生石灰替代熟石灰與硫酸亞鐵進(jìn)行反應(yīng)，生石灰中的氧化鈣首先與硫酸亞鐵中的結(jié)晶水反應(yīng)氫氧化鈣，反應(yīng)放出的熱量使混合物料的溫度升高，達(dá)到適宜硫酸亞鐵與氫氧化鈣發(fā)生固相反應(yīng)的溫度(60℃～100℃)，反應(yīng)后的物料經(jīng)過(guò)擠壓成型、干燥等過(guò)程制備出脫硫劑。該發(fā)明方法制備的脫硫劑具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和硫容。

本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的：先將生石灰加入碾砂機(jī)中碾壓破碎，然后按生石灰∶硫酸亞鐵摩爾比為1∶1.5～2.0的比例加入硫酸亞鐵，碾壓反應(yīng)0.5h～2h，碾壓過(guò)程中加入少量的水，反應(yīng)結(jié)束后將物料轉(zhuǎn)移至擠條機(jī)中擠壓成條狀，然后在100℃～150℃下烘干得到脫硫劑成品。

硫酸亞鐵與生石灰在碾壓過(guò)程中發(fā)生的固相反應(yīng)主要有：

CaO+H₂O＝Ca(OH)₂

FeSO₄+Ca(OH)₂＝CaSO₄+Fe(OH)₂

4Fe(OH)₂+O₂＝4γ-FeOOH+2H₂O

反應(yīng)生成的硫酸鈣作為脫硫劑的載體，水合氧化鐵作為脫硫活性組份。固相反應(yīng)得到的物料經(jīng)過(guò)干燥后即可直接作為脫硫劑使用。為了提高脫硫劑的硫容，本發(fā)明還可在碾壓過(guò)程中添加適量的造孔劑。

一般地，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)主要包括以下步驟：(1)生石灰加入碾砂機(jī)中碾壓破碎；(2)按生石灰∶硫酸亞鐵摩爾比為1∶1.5～2.0的比例加入硫酸亞鐵，碾壓反應(yīng)0.5h～1.5h，碾壓過(guò)程中加入少量的水；(2)加入造空劑碎木屑(或硅藻土或易分解的物質(zhì)，如碳酸氫銨)，繼續(xù)碾壓0.5h；(3)物料加入擠條機(jī)中，擠壓成直徑5mm的條狀；(4)在100℃～150℃下干燥得到脫硫劑成品。

具體實(shí)施方式：以下的實(shí)例用以進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容：