一種常溫氧化鐵脫硫劑的製備方法
2023-07-07 14:52:46
專利名稱：一種常溫氧化鐵脫硫劑的製備方法
技術領域：
本發明屬淨化劑技術領域，具體涉及一種常溫氧化鐵脫硫劑的製備方法。
背景技術：
製取氨、甲醇及眾多化工和石油化工產品所用催化劑均具有很高的 活性和選擇性，但它們對毒物十分敏感，而硫則是最常見、最普遍存在的毒物之一，必 須有效脫除，才能保證後繼工序催化劑的正常使用。另外，城市煤氣和一些天然氣(如 川東北天然氣)中常常含有較高含量的硫化氫，需要加以脫除才能達到管輸的要求。
氧化鐵脫硫劑是一種常用的幹法脫硫劑，它可廣泛應用於天然氣、煉廠幹氣、 城市煤氣，以及合成氨、合成甲醇、制氫等的過程氣中硫化氫的脫除。氧化鐵脫硫劑通常由硫酸亞鐵溶液與沉澱劑進行反應生成沉澱，經過洗滌、過 濾、乾燥、混合、擠條、乾燥等工序製得。如，CN200610102011公開了一種氧化鐵脫硫 劑的製備方法，通過硫酸亞鐵與碳酸鹽混合，控制反應pH值為8 9反應，生成碳酸亞 鐵和硫酸鹽；在空氣中氧化、水洗、過濾，將過濾後的物料烘乾即得水合氧化鐵，由水 合氧化鐵、造孔劑、調節劑和粘合劑製成脫硫劑。該脫硫劑具有較高的硫容，延長了脫 硫劑的使用周期，降低了更換頻率。CN01106879公開了一種以氧化鐵為主的脫硫劑，採 用硫酸亞鐵與氨水、石灰、碳酸鈉組成的混合沉澱劑反應，添加鎳或鉻或銅或鎘或其他 過渡金屬元素氧化物為助劑，以水泥為粘合劑。上述氧化鐵脫硫劑製備方法的特點是用鐵鹽溶液與沉澱劑的溶液進行中和沉澱 反應，然後再經過洗滌、過濾、乾燥等過程製備出脫硫劑的前驅體水合氧化鐵，然後再 經過配料、捏合、擠條、乾燥等工藝才能製得脫硫劑。存在生產工藝複雜，設備投資 大，原料利用率低，會產生大量含有硫酸銨(或硫酸鈉)的廢水等不足。
發明內容
本發明的目的是提供一種新的常溫氧化鐵脫硫劑的製備方法。本發 明方法提供的常溫氧化鐵脫硫劑製備方法採用生產鈦白粉的副產品硫酸亞鐵與熟石灰這 兩種價廉易得的原料經過簡單的捏合，擠壓成型、乾燥等過程製備出脫硫劑。本發明方法具有比傳統方法生產流程短、生產工藝簡單，原料利用率高，生產 成本低，生產過程不產生任何汙染物等優點，生產的產品具有良好的機械強度和硫容。本發明是這樣來實現的將將硫酸亞鐵、熟石灰按摩爾比1 0.9 1.5加入捏 合機中，捏合均勻後擠壓成條狀，然後在100°c 150°C下烘乾得到脫硫劑成品。通過捏合使硫酸亞鐵與熟石灰以及空氣中的氧氣發生固相反應生成硫酸鈣和水 合氧化鐵。主要的反應有FeSO4 · 7H20+Ca(0H)2 = CaS04+Fe (OH) 2+7H20
4Fe (OH) 2+02 = 4y -Fe00H+2H20反應生成的硫酸鈣作為脫硫劑的載體，水合氧化鐵作為脫硫活性組份。固相反 應得到的物料經過乾燥後即可直接作為脫硫劑使用。為了提高脫硫劑的硫容，本發明還 可在捏合過程中添加適量的鹼性助劑和造孔劑。一般地，本發明的實現主要包括以下步驟(1)將硫酸亞鐵、熟石灰按比例加 入到捏合機中，捏合1 2h; (2)加入鹼性助劑碳酸鈉(或碳酸鉀、或氫氧化鈉、或氫氧化鉀)作為脫硫促進劑，加入多空物質碎木屑(或硅藻土或易分解物質碳酸氫銨)作為造 孔劑，繼續捏合0.5h; (3)捏合均勻的物料加入擠條機中，擠壓成直徑5mm的條狀；(4) 在110°C下乾燥得到脫硫劑成品。
具體實施例方式以下的實例用以進一步說明本發明的內容實施例1 取IOOOg的FeSO4 · 7H20和266g熟石灰加入捏合機中，開啟捏合機 捏合1 2h ；加入15g碳酸鈉和15g碎木屑，繼續捏合0.5h ；將捏合好的物料加入擠條 機中擠壓成直徑為5_、長度為5 IOmm的條狀；將條劑在110°C下乾燥得到脫硫劑成品I.
實施例2 取IOOOg的FeSO4 · 7H20和280g熟石灰加入捏合機中，開啟捏合機 捏合1 2h;加入30g硅藻土，繼續捏合0.5h;將捏合好的物料加入擠條機中擠壓成直 徑為5mm、長度為5 IOmm的條狀；將條劑在110°C下乾燥得到脫硫劑成品II。硫容測定將脫硫劑破碎成0.425-1.180mm的粒子。採用H2S含量為2000ppm， O2含量為0.2% 0.5%，其餘為N2的混合氣體作為測試氣體。取2mL脫硫劑裝填於管 式反應器中，在常溫下向反應器中通入含有H2S的測試氣體，每隔0.5h檢測一次反應器 出口氣體中的H2S含量，當檢測到反應器出口氣體中H2S含量達到Ippm時，再取樣分析 一次，如果測得的H2S含量Mppm，停止試驗。取試驗後的脫硫劑樣品，測定其中的硫 含量，用測得的硫含量除以脫硫前樣品的重量得到脫硫劑的硫容。機械強度測定採用顆粒強度測定儀測定脫硫劑的徑向抗壓碎力。
權利要求
1.一種常溫氧化鐵脫硫劑的製備方法，其特徵是將硫酸亞鐵、熟石灰按摩爾比 1 0.9 1.5加入捏合機中，捏合均勻後擠壓成條狀，然後在100°C 150°C下烘乾得到 脫硫劑成品。
2.如權利要求1所述脫硫劑的製備方法，其特徵在於捏合過程中添加鹼性助劑碳酸 鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀作為脫硫促進劑，以提高脫硫劑的硫容。
3.如權利要求1所述脫硫劑的製備方法，其特徵在於捏合過程中添加多孔物質碎木 屑、硅藻土或添加易分解物質碳酸氫銨作為造孔劑，以提高脫硫劑的硫容。
全文摘要
本發明屬於淨化劑技術領域，涉及一種常溫氧化鐵脫硫劑的製備方法。將硫酸亞鐵、熟石灰、碳酸鈉(或碳酸鉀、或氫氧化鈉、或氫氧化鉀)、碎木屑等按一定的比例加入捏合機中，捏合均勻後擠壓成條狀，然後經過烘乾得到脫硫劑成品。該脫硫劑採用的原料價廉易得，製備方法非常簡單，脫硫劑具有良好的機械強度和較高的硫容，可廣泛用於天然氣、煉廠幹氣、城市煤氣，以及合成氨、合成甲醇、制氫等的過程氣中硫化氫的脫除。
文檔編號C10K1/20GK102010761SQ200910034649
公開日2011年4月13日 申請日期2009年9月4日 優先權日2009年9月4日
發明者高峰, 魏士新 申請人:南化集團研究院