[發(fā)明專利]一種負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN103418230B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉振義;林科
• 申請（專利權(quán)）人: 北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司
• 主分類號: B01D53/81
• 分類號: B01D53/81;B01D53/48
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11250
• 代理人: 張建綱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑及其制備方法，屬于脫硫劑領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煤和石油的開采以及化工生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量硫化物，硫化物不僅會(huì)對環(huán)境和人畜的健康造成危害，而且也會(huì)導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)所用催化劑中毒失活，嚴(yán)重影響了催化生產(chǎn)效率，因此必須在進(jìn)行后續(xù)工業(yè)生產(chǎn)前脫除煤和石油的開采或化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的硫化物。目前，比較常用的方法是采用固體脫硫劑進(jìn)行脫硫，固體脫硫劑的種類很多，主要以鐵系脫硫劑、鋅系脫硫劑、錳氧化物脫硫劑、活性炭脫硫劑和分子篩負(fù)載活性金屬脫硫劑為主，但上述脫硫劑的硫容普遍較低，脫硫效果不佳。隨著技術(shù)的發(fā)展，無定形羥基氧化鐵作為一種新型脫硫劑被越來越多地使用。

無定形羥基氧化鐵具有脫硫活性，是脫硫劑的主要活性組分，但是以無定形羥基氧化鐵作為活性組分的非負(fù)載型脫硫劑以及以無定形羥基氧化鐵作為活性組分的負(fù)載型脫硫劑的機(jī)械強(qiáng)度都很低，所以通常需要在脫硫劑制備時(shí)向原料中加入粘結(jié)劑，從而實(shí)現(xiàn)無定形羥基氧化鐵顆粒之間的粘結(jié)或無定形羥基氧化鐵顆粒之間和無定形羥基氧化鐵顆粒和載體之間的粘結(jié)，獲得高機(jī)械強(qiáng)度的脫硫劑。如中國專利文獻(xiàn)CN101584962A就公開了一種高強(qiáng)度負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑，其組分為無定形羥基氧化鐵、載體和有機(jī)粘結(jié)劑；其中，載體為三氧化二鋁、硅藻土、天然沸石或催化裂化催化劑廢劑；有機(jī)粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉鹽、田菁粉或纖維素粉。該文獻(xiàn)還公開了脫硫劑的制備方法是先制備得到無定形羥基氧化鐵，再將無定形羥基氧化鐵與有機(jī)粘結(jié)劑和載體進(jìn)行混合并進(jìn)行混碾，之后加入適量的水?dāng)D條成型，將成型物自然干燥或于60-90℃烘干即可。

在現(xiàn)有技術(shù)中，對于負(fù)載型脫硫劑的制備都諸如上述技術(shù)一樣，以制備負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑為例，其制備工藝主要包括：第一、先制備無定形羥基氧化鐵；第二、將無定形羥基氧化鐵負(fù)載在載體上。也就是說對于負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑的制備都需要經(jīng)過制備活性組分和活性組分負(fù)載兩步才可以實(shí)現(xiàn)，從而增加了負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑制備工藝的復(fù)雜程度，而且在上述復(fù)雜的工藝過程中也會(huì)產(chǎn)生更多的廢液、廢料，增加了生產(chǎn)負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑的時(shí)間、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本。

再有，上述技術(shù)在制備負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑時(shí)，為了使得脫硫劑具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度，避免催化劑在使用過程中破損，需要盡可能地在適宜的范圍內(nèi)提高粘結(jié)劑的使用量，因?yàn)檎辰Y(jié)劑的加入量直接影響脫硫劑載體與無定形羥基氧化鐵之間的結(jié)合力大小，但是有機(jī)粘結(jié)劑的大量加入必然會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑的經(jīng)濟(jì)成本增加。此外，有機(jī)粘結(jié)劑的大量加入也會(huì)占用更多的活性組分的有效添加量，從而使得脫硫劑中活性組分的含量降低，導(dǎo)致脫硫劑的硫容降低，進(jìn)而影響脫硫劑的脫硫效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中制備負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑的工藝復(fù)雜，而且會(huì)產(chǎn)生更多的廢液、廢料，增加了生產(chǎn)負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑的成本進(jìn)而提出一種工藝方法簡單、環(huán)保的負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑及其制備方法。

本發(fā)明同時(shí)所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中在制備脫硫劑時(shí)需要在適宜的范圍內(nèi)提高粘結(jié)劑的使用量，以增強(qiáng)無定形羥基氧化鐵顆粒之間、無定形羥基氧化鐵與載體之間的結(jié)合力，這樣就增加了負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑的生產(chǎn)成本，而且有機(jī)粘結(jié)劑的大量加入也會(huì)導(dǎo)致脫硫劑的硫容降低，從而使脫硫劑的脫硫效率下降；進(jìn)而提出一種制備過程中無需加入有機(jī)粘結(jié)劑，且具有很高機(jī)械強(qiáng)度和脫硫效率的負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種負(fù)載型無定形羥基氧化鐵脫硫劑，至少包括無定形羥基氧化鐵和二水硫酸鈣，所述無定形羥基氧化鐵負(fù)載于所述二水硫酸鈣上。

所述無定形羥基氧化鐵與二水硫酸鈣的摩爾比為1：1。

所述脫硫劑的制備方法，其包括以下步驟：

（1）將七水合硫酸亞鐵粉末與氫氧化鈣粉末混捏進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后對其進(jìn)行成型；

（2）對步驟（1）中得到的成型物利用含氧氣體對其進(jìn)行氧化，再進(jìn)行干燥即可。

所述七水合硫酸亞鐵與氫氧化鈣的摩爾比為1：1。

所述混捏的時(shí)間不超過30分鐘。

所述含氧氣體為氧氣或空氣。

所述氧化的溫度為-20~50℃。

所述干燥的溫度為20~90℃，干燥時(shí)間為2~10小時(shí)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)方案相比具有以下有益效果：