[發明專利]一種脫硫劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201610105199.3
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105585050A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 高群仰;張君;劉振義;劉營;劉玉軍
• 申請（專利權）人: 北京三聚環保新材料股份有限公司
• 主分類號: C01G49/02
• 分類號: C01G49/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明屬于磁性氧化鐵脫硫技術領域，具體涉及一種高比表面積磁性 氧化鐵脫硫劑及其制備方法。

背景技術

隨著中國國民經濟的迅速發展，作為重要能源和化工原料的天然氣、 油田伴生氣、合成氣、煤制氣、煤層氣、沼氣和焦爐煤氣等消耗也不斷增 加，但這些原料中含有微量的硫化物，不但對環境造成極大的污染，也會 腐蝕設備，造成后續催化劑中毒，必須加以脫除凈化。

國內外氣體脫硫凈化分為濕法脫硫和干法脫硫。濕法脫硫技術多用于 大量硫化物的脫除，干法脫硫則多用作精脫硫且對無機硫和有機硫都有較 高的凈化度。干法脫硫的主要方法有氧化鐵法，氧化鋅法，活性炭法。活 性炭脫硫劑為一次性產品，存在硫容偏低和脫硫時需要補氧的問題；氧化 鋅脫硫劑雖然脫硫精度較高，但硫容偏低且價格昂貴；羥基氧化鐵的脫硫 速度快、硫容高，且使用后的羥基氧化鐵可以通過氧化的方式再生，從而 獲得循環利用。

隨著技術的發展，研究人員發現磁性氧化鐵具有很多優異的脫硫性能， 能適應不同工況條件，如常溫到中溫、常壓到高壓的工況條件，且自始至 終保持高的脫硫活性；也可適用于天然氣、油田伴生氣、合成氣、沼氣、 焦爐煤氣、煤制氣、煤層氣、石化煉廠氣以及各種含硫尾氣等物料的脫硫 凈化中，尤其適用于含CO₂體系的氣體脫硫。

但是，現有技術中制備磁性氧化鐵的過程中，存在諸多問題，比如： 采用亞鐵鹽溶液和堿性溶液進行制備磁性氧化鐵的過程中通常要經過焙 燒、氧化、水洗等步驟，經過這一系列的過程，制備得到的磁性氧化鐵比 表面積往往不大，不利于后續用于脫硫處理，而且水洗過程需要大量的清 水去洗掉產物中的可溶性鹽，不但浪費了可貴的水資源，而且并不能充分 洗去產物中的可溶性鹽，這些不能洗去的可溶性鹽以雜質的形式存在磁性 氧化鐵中，不利于后續用于脫硫處理。

中國專利文獻CN103183388A公開了一種制備磁性氧化鐵的方法，其 包括如下步驟：(1)將固體可溶性亞鐵鹽配制成溶液待用；(2)配制氫 氧化物溶液待用；(3)將氫氧化物溶液和亞鐵鹽溶液并流進行反應，所述 氫氧化物溶液和亞鐵鹽溶液的堿比＝0.6～0.8，控制反應溫度不超過30℃； (4)待步驟(3)中的反應結束后，向溶液中通入含氧氣的氣體進行氧化， 控制溶液的pH值在6-8之間，直至氧化結束；(5)對步驟(4)得到的物 料進行過濾、水洗，干燥；(6)將步驟(5)得到的產物在250-400℃焙燒 即可。通過上述方法制備得到了純度較高的磁性氧化鐵，制備的過程中先 產生Fe(OH)₂，然后再通入氧氣將Fe(OH)₂氧化為FeOOH，再經過焙燒得 到磁性氧化鐵。該方法不但步驟繁瑣，而且通過一系列的轉換造成最終得 到磁性氧化鐵的比表面積破碎，比表面積低。另外，反應后得到的漿料是 一種膠體和可溶性鹽的混合物，需要大量的水去洗去可溶性鹽，同時包裹 在膠體中的可溶性鹽也很難洗去。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中采用亞鐵鹽溶液和堿性溶液制備磁 性氧化鐵的過程中需要大量水洗去雜質，且最終制備得到的磁性氧化鐵的 比表面積低的技術問題，提供一種步驟簡單、而且磁性氧化鐵比表面積大 的制備方法。

為此，本發明采用的技術方案為，

本發明所提供的磁性氧化鐵的制備方法，包括如下步驟：

S1、將可溶性亞鐵鹽的水溶液和可溶性堿的水溶液進行混合、反應；

S2、所述步驟S1中的反應結束后，對反應產物進行噴霧干燥，得干燥 產物；

S3、對所述步驟S2中所述的干燥產物進行水洗和干燥，得到磁性氧化 鐵。

上述制備方法中，所述步驟S2中，所述噴霧干燥的溫度為 150℃～450℃，時間為3s-60s。

所述步驟S1中，所述反應的反應溫度為0℃-60℃，反應時間為 1min-30min。

所述步驟S1中，所述可溶性亞鐵鹽的水溶液中可溶性亞鐵鹽為氯化亞 鐵和/或硫酸亞鐵；

所述可溶性堿的水溶液中可溶性堿為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫 氧化鉀、碳酸氫銨、碳化氨水(即碳酸銨(NH₄)₂CO₃的水溶液，因為碳酸銨 在水中的溶解度比較大，一般不生產碳酸銨的固體，直接用碳酸銨的水溶 液作為堿液，俗名碳化氨水)和氨水中的至少一種。