[發(fā)明專(zhuān)利]一種復(fù)合型脫硫催化劑及使用其的脫硫裝置和脫硫方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111136561.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113713861A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范娟娟;楊洪慶;張文婷;郝江洪;李浩;武玉龍;劉剡;史鑫;辛樂(lè)川;王莉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 邢臺(tái)旭陽(yáng)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J31/22
• 分類(lèi)號(hào): B01J31/22;B01J31/18;B01D53/86;B01D53/52;C10K1/00;C10K1/34
• 代理公司: 北京金信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 李雪芹;嚴(yán)彩霞

本發(fā)明涉及一種復(fù)合型脫硫催化劑及使用其的脫硫裝置和脫硫方法。所述復(fù)合型脫硫催化劑包含雙核酞菁鈷基磺酸鹽(PDS)和絡(luò)合鐵催化劑，其中，雙核酞菁鈷基磺酸鹽(PDS)與絡(luò)合鐵催化劑中所含的鐵(Fe)的質(zhì)量比為0.02～3:1。本發(fā)明的復(fù)合型脫硫催化劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)速率穩(wěn)定，從而避免硫磺在脫硫塔內(nèi)沉積，脫硫效果良好，副鹽生成量低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣體凈化領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合型脫硫催化劑。

背景技術(shù)

以煤、焦炭、天然氣和石油等為原料生產(chǎn)的化工原料氣中均含不同濃度的H₂S氣體，高濃度H₂S的存在不僅污染環(huán)境、腐蝕設(shè)備管道、影響化工產(chǎn)品的質(zhì)量，而且會(huì)造成后續(xù)工藝生產(chǎn)中的催化劑中毒失活，因此H₂S脫除技術(shù)受到高度重視。目前，將煤氣中的硫化氫吸收主要是通過(guò)PDS法，部分企業(yè)通過(guò)絡(luò)合鐵法。

PDS法是以碳酸鈉或氨為堿源，以雙核酞菁鈷基磺酸鹽(PDS)為催化劑的濕式脫硫工藝，基本原理是將煤氣中的硫化氫吸收至溶液中與碳酸鈉或氨反應(yīng)生成硫氫化鈉或硫氫化氨，以催化劑作為載氧體，使其氧化成單質(zhì)硫，從而達(dá)到脫硫的目的。但是PDS法反應(yīng)速度慢，副鹽生成量多。

絡(luò)合鐵法脫硫是利用不同的配體，將三價(jià)鐵離子進(jìn)行絡(luò)合配位，形成配合物。硫化氫與脫硫液中碳酸鈉反應(yīng)生成硫氫化鈉，利用三價(jià)鐵離子的氧化性將其氧化成硫單質(zhì)，三價(jià)鐵離子被還原成二價(jià)鐵離子。二價(jià)鐵離子與空氣中的氧反應(yīng)再轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子循環(huán)使用。缺點(diǎn)是反應(yīng)速率太快，硫磺生成快，加上目前的脫硫塔填料選型，造成硫磺在填料上逐漸附著，從而引起系統(tǒng)阻力上升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明對(duì)脫硫催化劑使用過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，提供一種復(fù)合型脫硫催化劑及其制備方法，所述復(fù)合型脫硫催化劑適用于脫除焦?fàn)t煤氣中的硫化氫氣體。

一方面，本發(fā)明提供了一種復(fù)合型脫硫催化劑，其包含雙核酞菁鈷基磺酸鹽(PDS)和絡(luò)合鐵催化劑，其中，雙核酞菁鈷基磺酸鹽(PDS)與絡(luò)合鐵催化劑中所含的鐵(Fe)的質(zhì)量比為0.02～3:1，優(yōu)選地為0.1～1.2:1。

在具體實(shí)施方式中，所述絡(luò)合鐵催化劑包含：可溶性鐵鹽、鐵鹽絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、硫磺改性劑、緩蝕劑。

在具體實(shí)施方式中，所述復(fù)合型脫硫催化劑的形式為水溶液。

在具體實(shí)施方式中，所述水溶液的pH值為8～9。

在具體實(shí)施方式中，所述可溶性鐵鹽為選自氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、鐵銨鹽、乙二胺四乙酸鐵鈉鹽和含水氧化鐵中的一種或幾種。

在具體實(shí)施方式中，所述鐵鹽絡(luò)合劑為選自乙二胺四乙酸二鈉、檸檬酸鈉、亞氨基二琥珀酸四納、羥基亞乙基二膦酸、氨三乙酸和羥乙基乙二胺三乙酸中的一種或幾種，特別地為乙二胺四乙酸二鈉。

在具體實(shí)施方式中，所述穩(wěn)定劑為選自無(wú)水葡萄糖、麥芽糖中的一種或兩種。

在具體實(shí)施方式中，所述硫磺改性劑為選自聚苯乙烯磺酸鈉、甘油、丙二醇、聚乙二醇、聚乙二醇醚中的一種或幾種，特別地為聚乙二醇。

在具體實(shí)施方式中，所述緩蝕劑為選自鉬酸鈉、銻酸鈉、硅酸鹽、鋅鹽、鉻酸鹽、咪唑類(lèi)中的一種或幾種，特別地為鉬酸鈉。

在具體實(shí)施方式中，所述復(fù)合型脫硫催化劑包含以下各成分：

PDS：0.1-5重量份；可溶性鐵鹽：5-15重量份；鐵鹽絡(luò)合劑：8-24重量份；穩(wěn)定劑：1-10重量份；硫磺改性劑：0.1-2重量份；緩蝕劑：0.01-1重量份。

在具體實(shí)施方式中，所述復(fù)合型脫硫催化劑包含以下各成分：

PDS：0.1-5重量份；氯化鐵：5-15重量份；乙二胺四乙酸二鈉：8-24重量份；無(wú)水葡萄糖：1-10重量份；聚乙二醇：0.1-2重量份；鉬酸鈉：0.01-1重量份。