[發明專利]中高溫煤氣脫硫方法

有效

• 申請號: 201710151684.9
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106833761B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 武蒙蒙;米杰;樊惠玲;上官炬
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C10K1/20
• 分類號: C10K1/20
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

本發明提出了一種中高溫煤氣脫硫方法，是將金屬氧化物脫硫劑進行高溫水熱預處理后，于氮氣氣氛下微波加熱至脫硫溫度，通入煤氣脫除其中的硫化氫。本發明脫硫方法的氣氛效應抑制作用明顯，并能顯著增加脫硫劑硫容，提高脫硫劑的脫硫精度和再生循環性能。

技術領域

本發明屬于煤氣凈化技術，涉及煤氣的脫硫方法，特別是涉及一種中高溫煤氣的脫硫方法。

背景技術

煤炭能源的高效轉化與潔凈利用，對我國國民經濟持續發展和環境保護至關重要。煤氣中的主要氣態污染物之一是含硫化合物，這些化合物會導致工藝過程中催化劑中毒失活，管道、設備、儀器腐蝕。同時，這些污染物排放到大氣環境中，參與形成酸雨，對人類、動植物和建筑物有直接和間接的危害。

現代煤化工中氣體脫硫方案的選擇，不僅要求其在技術上可行，而且要符合環境污染小、投資和運行成本低、資源化回收利用等原則。中高溫煤氣脫硫技術為煤氣能量的高效利用提供了很好的選擇。

干法中高溫煤氣脫硫技術一般采用金屬氧化物作為其脫硫活性組分。該技術在脫硫反應初期受化學反應控制，后期則受擴散控制且擴散的主要形式為固態離子擴散。

現有文獻報道中，關于“如何促進脫硫劑硫化過程中離子擴散”的問題主要是通過提高硫化溫度來解決的。但是，溫度的升高通常伴隨著脫硫劑燒結現象的出現，不利于脫硫反應。而Kishimoto、Janney等(Kishimoto A, Kamakura Y, Teranishi T, et al. Effectof millimeter-wave irradiation on cation interdiffusion in the calciumtitanate/strontium titanate ceramic couple [J]. Materials Chemistry andPhysics, 2013, 139: 825-829；Janney MA, KIMREY HD, Allen WR, et al. Enhanceddiffusion in sapphire during microwave heating [J], Journal of materialsscience, 1997, 32: 1347-1355.)的研究表明，微波可促進固態離子的遷移和擴散。因此推測，微波用于脫硫反應可以降低脫硫劑硫化反應后期的離子擴散阻力，利于脫硫反應。

煤氣化產生的煤氣中含有H₂S、H₂、CO、H₂O等多種成分，使脫硫劑的脫硫行為受氣氛效應影響，不利于硫化反應。

煤氣中大量的H₂和CO會將金屬氧化物還原為低價態的金屬氧化物或單質。而脫硫劑過度還原會引起脫硫劑物相結構改變、內部結構坍塌，甚至引起脫硫劑的爆裂。H₂O是硫化反應產物，從平衡角度看，H₂O的存在不利于脫硫劑的脫硫反應，且抑制作用較顯著。

目前還沒有可行的方法來抑制氣氛效應。

CN 101693162A報道了一種利用微波輻射下的活性炭對鍋爐煙氣同時脫硫脫硝的方法，CN 1824372A則涉及一種微波催化煙氣同時脫硫脫硝凈化方法，兩篇專利文獻都采用了在微波輻射下同時脫除煙氣中硫化物和氮化物的方法。而關于煤氣中微波脫硫的研究，目前還未見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種中高溫煤氣脫硫方法，通過采用微波加熱的方式，來提高脫硫劑的脫硫效率。

本發明所述的中高溫煤氣脫硫方法是將金屬氧化物脫硫劑進行高溫水熱預處理后，于氮氣氣氛下微波加熱至脫硫溫度，通入煤氣脫除其中的硫化氫。

本發明所述脫硫方法中，所述中高溫煤氣脫硫的脫硫溫度一般是指400～700℃。

進一步地，本發明上述脫硫方法中，所述高溫水熱預處理是在600～1000℃溫度下進行。