[發明專利]一種瓷球脫硫劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410779651.5
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104492247A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 謝紅;趙素云
• 申請（專利權）人: 沈陽三聚凱特催化劑有限公司;北京三聚環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: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李敏

技術領域

本發明涉及一種脫硫劑的制備方法，具體涉及一種以瓷球作為載體制備脫硫劑的方法，屬于脫硫技術領域。

技術背景

合成氨、煉油制氫和合成甲醇等工業生產中所使用的原料氣大多為天然氣、石油伴生氣、煉油廠廢氣、煤制氣等工業氣體，由于這些氣體中含有大量的硫化物，硫化物的存在一方面會使得在進行上述工業生產時所用的催化劑因硫中毒而失活，進而影響催化劑的催化性能，導致工業生產效率降低，另一方面還會對生產設備和輸送管道產生腐蝕作用，進而帶來安全隱患。因此，在進行上述工業生產之前，需要將原料氣中的硫化物含量減小至很低的水平乃至脫除殆盡，以盡可能地避免其對催化劑及設備性能的影響。

目前的脫硫技術按照脫硫過程是否加水和脫硫產物的狀態可分為濕法脫硫、干法脫硫和半干法脫硫，其中，干法脫硫技術因其具有無污水和廢酸排出、設備腐蝕小、原料氣在凈化過程中無明顯溫降等優點而受到廣泛關注。常用的干法脫硫方法包括活性炭法、電子束煙氣脫硫法和金屬氧化物脫硫法等，如中國專利文獻CN102021046A公開了一種錳銅高溫煤氣脫硫劑，該脫硫劑的組成及質量百分含量為：MnCO₃?80～95％，CuO?5～20％，按上述兩成份的質量百分比100％為基準，另加入5～15％的鋁溶膠和5％的造孔劑，所述造孔劑為淀粉或碳黑任一種。上述脫硫劑雖然具有穿透硫容量較高的優點，但其仍存在的不足在于硫化溫度過高(800℃)，導致能耗大、設備要求高，且不適用于低溫、常溫下的脫硫處理，這是因為，一般情況下對于金屬氧化物脫硫劑而言，硫化溫度高，則有利于增大硫容但并不利于脫硫的精度。鑒于此，如何使金屬氧化物脫硫劑在低溫甚至常溫下也能具有高的硫容和脫硫精度，一直是本領域的一個研究熱點。

另一方面，瓷球作為反應器內催化劑的覆蓋支撐材料和塔填料而廣泛應用于石油、化工、化肥、天然氣及環保等行業。由于現有技術中的瓷球僅作為支撐材料使用，未能起到延長脫硫劑壽命，保證出口精度的作用。在此情況下，若能在現有的瓷球基礎上開發制備金屬氧化物脫硫劑，不僅能夠充分利用資源，還可進一步脫除硫化物等雜質，但如何實現這一想法仍然本領域技術人員尚未解決的技術問題。

發明內容

本發明正是針對上述技術問題進而提供一種在低溫下也能具有較高的硫容和脫硫精度的瓷球脫硫劑的制備方法，實現了既能充分利用資源，又能得到性能更優的瓷球脫硫劑。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案為：

一種瓷球脫硫劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)用去離子水洗滌瓷球，將水洗后的瓷球干燥；

(2)將步驟(1)得到的瓷球置于40～70℃的酸溶液中進行超聲浸泡6～10h，再用去離子水洗滌至中性后干燥；所述酸溶液為硝酸、鹽酸、硫酸、磷酸、乙酸或甲酸中的一種或多種的水溶液，所述酸溶液的體積濃度為10～30％；

(3)將步驟(2)得到的瓷球置于40～70℃的堿溶液中進行超聲浸泡6～10h，再用去離子水洗滌至中性，干燥后進行氧化焙燒；所述堿溶液為氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀或氨水中的一種或多種的水溶液，所述堿溶液的質量濃度為20～45％；

(4)對步驟(3)得到的瓷球連續進行兩次抽真空處理，得到瓷球載體；其中，第一次抽真空處理的真空度為-(0.07～0.09)MPa、處理時間為0.5～1h，第二次抽真空處理的真空度為-(0.03～0.05)MPa、處理時間為15～20min；

(5)將所述瓷球載體置于50～70℃的含活性組分的溶液中進行真空浸漬；其中，所述真空浸漬的真空度為-(0.03～0.05)MPa，浸漬時間為0.5～3h，所述活性組分為銅、鋅、鐵或錳中的一種或者多種，所述含活性組分的溶液中所述活性組分的質量濃度以氧化物計為2～10％；

(6)將完成浸漬后的所述瓷球載體干燥、無氧焙燒，即制得所述瓷球脫硫劑。

所述瓷球為惰性瓷球、凸凹溝槽開孔瓷球、微孔瓷球或活性瓷球中的一種或多種。

步驟(1)～(3)中，所述干燥的溫度為100～110℃，時間為1～2h。

步驟(2)～(3)中，所述超聲浸泡的超聲頻率為50～100Hz。

步驟(3)中，所述氧化焙燒的氧氣通入量為1500～2000m³/h，所述氧化焙燒的溫度為400～500℃，時間為2～3h。