[發明專利]一種超高硫容脫硫劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201610050678.X
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105688645B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 荀波;李建中
• 申請（專利權）人: 南京正森環保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/81
• 分類號: B01D53/81;B01D53/86;B01D53/48;B01D53/52
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 肖明芳

技術領域

本發明屬于化學工程領域，具體的涉及一種超高硫容脫硫劑及其制備方法與應用。

背景技術

在石油化工、煤化工、冶金、巖層氣等工業蓬勃發展的今天，潛在污染源日益增加，一方面各種氣體中的硫化物對環境造成了嚴重污染，早已成為極為嚴重的社會公害；另一方面，含硫化合物的原料氣在生產和輸送過程中對設備和管道產生很強的腐蝕作用，并且在化工合成如烴類轉化、變換、甲烷化等工序中會使催化劑中毒失活，使產品質量降低。在這些含硫化合物的氣體中，H₂S成分較之于其它硫化物，是存在最為廣泛、濃度含量也最高的有害物質。

氣體脫硫主要采用濕法和干法兩類方法，由于濕法技術硫的脫除精度不高，脫硫后的溶液需進行二次處理，且不能回收硫等原因，干法脫硫技術逐漸成為氣體脫硫的主要方式。干法脫硫工藝技術簡單，氣體凈化度高，可同時進行硫的回收。但干法脫硫在實際應用中還存在一些問題，比如設備龐大(因生產能力小、工作硫容低)，操作連續性差，脫硫劑更換頻繁等，還僅適合用于中等規模以下的凈化項目上，這主要因為現有的脫硫吸附劑工作硫容不高所造成。

改性活性炭脫硫劑的推廣應用發展很快，脫硫劑的類別和品種也較多。在活性炭中添加合適催化劑和助劑，對活性炭進行改性技術處理，將化學吸附、物理吸附、催化轉化反應有機地結合在一起，可顯著增強活性炭的催化活性和吸附能力，使脫硫效率大為提高。在眾多的活性炭脫硫劑制作技術中，所添加的改性催化劑各有不同，脫硫效果各異，使脫硫劑的工作硫容量不斷提高是明顯發展趨勢。縱觀近年來的實際情況，國內脫硫劑制造行業，還沒有突破性進展。當前市售的脫硫劑工作硫容一般在10～30wt％，個別的在30～45wt％之間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種擁有更高硫容的超級脫硫劑，旨在解決現有商用脫硫劑硫容偏小，脫硫效率低的問題。

本發明還要解決的技術問題是提供上述超高硫容脫硫劑的制備方法。

本發明最后要解決的技術問題是提供上述超高硫容脫硫劑的應用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種超高硫容脫硫劑的制備方法，以顆粒活性炭為載體，將有機鐵鹽和有機銅鹽、鉀的堿性化合物混合，以非離子型表面活性劑JFC(脂肪醇聚氧乙烯醚)作為助劑，共載入顆粒活性炭的孔隙中制得；

其中，

所述的有機鐵鹽和有機銅鹽占載體的質量百分含量為5～15％，優選7～11％；

所述的鉀的堿性化合物占載體的質量百分含量為4～10％，優選5～8％；

所述的非離子型表面活性劑JFC占載體的質量百分含量為0.1～1％，優選0.4～0.7％。

其中，所述的顆粒活性炭為石油焦質、煤質或果殼質的顆粒活性炭。

其中，所述的顆粒活性炭主要技術指標為碘值≥1000mg/g，亞甲藍吸附≥180mg/g，強度＞95％。

其中，所述的有機鐵鹽為羥基酞青鐵；所述的有機銅鹽為酒石酸銅；所述的羥基酞青鐵和酒石酸銅質量比為1︰0.2～4。

其中，所述的鉀的堿性化合物為KOH或K₂CO₃。

其中，所述的超高硫容脫硫劑是指對H₂S的脫除工作硫容高達70wt％以上的脫硫劑。

其中，將有機鐵鹽、有機銅鹽、鉀的堿性化合物、非離子型表面活性劑JFC溶于水中制得混合溶液，將顆粒活性炭加入所述的混合溶液中，浸漬2～4h后，取出顆粒活性炭烘干，制得超高硫容脫硫劑。

其中，烘干溫度為80～200℃。

上述制備方法制備得到的超高硫容脫硫劑也在本發明的保護范圍之內。

上述超高硫容脫硫劑在氣體干法脫硫中的應用。

活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙結構以及孔隙發達程度有關，其催化性能又與所選催化劑種類和催化轉化環境關系密切。羥基酞青鐵和酒石酸銅是兩種催化能力較強的化學物質，本發明以羥基酞青鐵和酒石酸銅作主要催化劑，利用這兩種物質對硫化物的較強催化活性，與KOH、K₂CO₃堿性化合物的化學反應性相結合，通過活性炭孔隙內部的表面極性作用，使氣體中H₂S等含硫化合物在活性炭孔隙內發生快速化學催化反應，轉變為單質S沉積于活性炭孔隙中。加入JFC作為助劑，可促使活性炭脫硫催化劑增強其催化轉化能力，進一步提高了脫硫劑的硫容。