一種常溫複合脫硫脫砷劑及其製備方法

2023-10-17 20:32:39 2

專利名稱：：一種常溫複合脫硫脫砷劑及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種在常溫下脫硫脫砷的淨化劑及其製備方法，特別是一種在輕烴中常溫脫硫脫砷劑及其製備方法，屬於化學吸附淨化
技術領域：
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背景技術：
：眾所周知，石油中含有多種金屬雜質和非金屬雜質，如鐵、鎳、釩、銅、鉛、硫、氮、砷等。在對石油進行加工煉製過程中，基本上能夠將大部分雜質除掉，使得雜質含量降低到一定水平，但是殘留在加工後石油內部的微量雜質仍不可避免地影響石油品質。例如，對重質石油餾分進行裂解(催化裂化、催化裂解、減粘和焦化)處理後，生產出的輕烴(輕質餾分)內仍含有很多的含硫化合物和含砷化合物；其中，含硫化合物最為常見的是硫化氫(H2S)和硫醇，也可能會是羰基硫(COS);含砷化合物多數以AsR3形式存在(其中R是一個氫原子或烴基)。上述輕烴包括d-C15的各種烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴，這些輕烴是重要的燃料和化工原料，但是含硫或含砷的上述輕烴是不合格的原料；如果將含有硫或砷的諸如石腦油等輕質油品作為乙烯裂解原料，該輕質油品內部的雜質砷不僅會影響裂解爐的清焦周期和乙烯的收率，而且也可能會引起後續加氫裝置中加氫催化劑的中毒和聚合裝置烯烴聚合催化劑的中毒，直接影響產品質量；同樣地，雜質硫也會對加氫催化劑的活性產生影響。所以，為了避免上述問題，必須對上述輕烴進行脫硫和脫砷預處理，否則其無法直接應用於後續化工生產中。常用的可用於脫^l和脫砷預處理的試劑分為兩種，一種為脫硫和脫砷催化劑，另外一種則為脫硫脫砷劑(也即脫硫脫砷淨化劑)。其中，脫硫脫砷劑能夠通過反應起到對輕烴內所含的雜質硫和砷進行脫除，並通過後續再生程序，使得脫硫脫砷劑進行再生，故在化工生產中經常選用脫砷脫硫淨化劑進行脫石克脫砷預處理。中國專利CN1923966A公開了一種液態石油烴常溫脫砷劑及該脫砷劑的製備方法，該常溫脫砷劑是由具有250nm平均孔徑，比表面積為100~1000m2/g的二氧化矽或矽鋁中孔分子篩，和選自銅、鐵、錳、鎳、銀五種元素的硝酸鹽或氯化物或硫酸鹽或硫化物或草酸化合物中的一種或多種的活性組分所構成的。其製備方法為首先將中空分子篩與活性組分前體進行複合，所述複合即將製備好的載體放入活性組分溶液中，攪拌並加熱，蒸發水分後，得到活性主分和載體的混合物；之後加入結構成型劑充分混合，擠出成型後並乾燥，然後再在200-700。C下進行熱處理0.5~12小時，即可得到脫砷劑。該脫砷劑可以廣泛應用於常溫液態石油烴的脫砷預處理。利用上述方法製備得到的催化劑的砷容量為16.4724.64gAs/Kg,也即其砷容量僅為1.647~2.464wt%。從其反應原理來看，其在製備脫砷劑的過程中，主要使用的還是浸漬方法，所以其必然不可避免地帶來了由於浸漬液過量而造成過渡金屬溶液對環境汙染的問題。中國專利CN1667091A同樣公開了一種液態石油烴常溫脫砷劑，該脫砷劑由活性組分選自銅、鐵、錳、銀、鈀五種元素的第五或第六主族化合物，或其零價態金屬中的兩種複合而成，以及支載上述活性組分的氧化物載體構成。該脫砷劑同樣能夠適應廣泛性質的液態石油烴，且對石油烴中水分以及硫化物的適應性也都很好，但是該脫砷劑的砷容量僅能達到1.5wt%。此外，該脫砷劑的製備採用的是常規的浸漬法，使用該方法同樣容易由於浸漬液過量而造成過渡金屬溶液對環境的汙染。上述兩個專利文獻中雖然公開的是一種脫砷劑，但是該脫砷劑根據其組成可知其同樣可以起到脫硫的作用。美國專利US5990372公開了一種烴流吸附劑及其製備方法，該吸附劑由氧化鐵、氧化錳和載體構成，可以脫除氣態烴中的硫、砷和汞等微量雜質。對於該吸附劑的製備，其可以使用共沉澱法、分解法、浸漬法和機械混合法，優選使用共沉澱法或分解法。從上述現有技術文獻中可以看出，在通常使用的脫砷脫硫劑中，大多採用的是將活性組分負載於載體之上以便實現其對輕烴的脫硫脫砷預處理；其中，載體大多包括分子篩類、二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋁等，活性組分多選用銅、鐵、錳、銀、4巴、鎳等過渡金屬元素的化合物。其中，若選擇鐵作為活性組分的話，其活性化合物中大多選擇鐵的氧化物Fe203。對於目前現有技術中公開的脫硫脫砷劑而言，其還存在性能上的一種不理想狀態，即該淨化劑的硫容量和砷容量都較小，這就無法在脫硫脫砷預處理程序中實現對輕烴進行脫硫脫砷的目的。此外，對於脫硫脫砷劑的製備方法，其主要包括浸漬法、共沉澱法、分解法、機械混合法等；但是在現有技術中，對於上述脫硫脫砷劑的製備大多釆用的都是單一的製備方法，由於各種製備方法都有其方法本身存在的不足，或多或少地對產物性質產生一定程度的影響，所以如果能夠有效地將製備方法進行耦合來製備脫硫脫砷劑將會在很大程度上穩定和提高產品性能。
發明內容本發明所要解決的技術問題是現有技術中脫硫脫砷劑的硫容和砷容較低，且由於使用單一製備方法造成脫硫脫砷劑的性能不穩定，即脫硫脫砷效率不高；在此基礎上，4是供一種具有較高石克容和砷容、脫碌u脫砷率高達99%以上的脫硫脫砷劑，並進一步提供了製備該脫硫脫砷劑的耦合製備方法。為解決上述技術問題，本發明提供了一種脫硫脫砷劑，該脫硫脫砷劑由載體和活性組分構成；所述活性組分為氧化鉛0.1~40wt%、；茲性氧化鐵Fe2l.333O320.1~60wt%、氧化銅為0.1~40wt%;所述載體佔脫硫脫砷劑總重的10~80wt%。其中，優選所述活性組分中氧化鉛含量為0.1~20wt%，最優選氧化鉛含量為5~20wt%;優選所述活性組分中磁性氧化鐵？621.333032含量為0.1~40wt%，最優選磁性氧化鐵Fe2t.333032含量為20~40wt%;優選所述活性組6分中氧化銅含量為0.1~20wt%,最優選氧4匕銅含量為0.1~10wt%。優選所述脫硫脫砷劑中載體的含量為10~60wt%，最優選其含量為20~40wt%。其中，所述載體為y-A1203;所述載體的比表面積為20~350m2/g，孔容為0.1~20cm3/g。對於所述載體的比表面積和孔容，優選所述載體的比表面積為60~300m2/g，孔容為0.3~1.2cm3/g。本發明所述的載體可以是一種載體也可以是多種載體的組合；所述單一載體可以選自氧化鋁、ZSM-5分子篩、中性分子篩、活性炭、二氧化矽、二氧化鈦、矽鋁氧化物。本發明還在公開上述脫硫脫砷劑的基礎上，進一步公開了上述脫硫脫砷劑的製備方法，其包括如下步驟(1)採用"千"浸法，將載體浸漬於活性組分鉛鹽溶液中，浸漬0.5~3小時；(2)將浸漬鉛鹽後的載體，在100~12(TC乾燥1~5小時；將經乾燥後的負載鉛鹽後的載體同樣在有氧條件下，於400卯0。C下焙燒活化3~10小時；(3)將可溶性的鐵鹽溶液和銅鹽去溶液混合，並充分攪拌使其混合均勻，然後向上述混合溶液中滴加碳酸鈉或氫氧化鈉溶液，調節溶液的PH值至7.2~7.6,同時生成4失、銅的沉澱物；(4)將步驟(3)中得到的沉澱物進行自然放置陳化，放置時間為0.5~8小時；之後對沉澱物進4於洗滌並過濾；(5)將步驟(4)得到的產物和載體混合，充分混捏0.51小時；(6)將所述步驟(2)中得到的產物和步驟(5)中得到的產物進行混捏1~3小時，擠條或滾球成型並進行乾燥，之後在有氧條件下，於300~900。C下焙燒活化3~10小時，即得到脫硫脫砷劑。其中，所述鉛鹽為醋酸鉛。所述步驟(2)中在有氧條件下進行乾燥；在焙燒過程中，焙燒溫度為500~650°C，活化時間為58小時。所述步驟(3)中的PH值為7.4;在調節PH值的同時升溫至60~85。C進行反應。所述步驟(6)中乾燥溫度為105~110°C,乾燥時間為13小時；優選焙燒溫度為350-650°C,活化時間為4~8小時。在製備上述脫硫脫砷劑時，使用的是"幹"浸法、共沉澱法和混捏法相耦合的製備方法。本發明首先使用"幹，，浸法加之後續焙燒程序實現了活性組分氧化鉛(PbO)在載體上的分散；其中，所述的"幹"浸法是在計算好所選用載體的吸水量的基礎上，確定可通過浸漬一次性負載於所述載體上的活性組分的量，從而使得載體可以一次性地將浸漬液吸收，避免了活性組分廢液的產生，對環境友好。之後，本發明繼續採用共沉澱法，通過選用合理的共沉澱試劑，實現本發明所述脫硫脫砷劑活性組分中銅、鐵的共同沉澱，從而銅沉澱物和鐵沉澱物的均勻混合；在此基礎上，向均勻混合的銅沉澱物和鐵沉澱物中加入適量的載體，通過混捏法，使得上述銅沉澱物和鐵沉澱物可以均勻負載並分散於載體上。最後，再次採用混捏法，將負載有活性組分PbO的載體和通過共沉澱法和混捏法製備得到的負載有銅沉澱物和鐵沉澱物的載體混合，混捏一定時間，並乾燥、焙燒活化，將銅沉澱物和鐵沉澱物分解，從而實現了活性組分氧化銅和氧化鐵在載體上的有效分散；在該步驟中，焙燒溫度是一個很關鍵的技術要點，適宜的焙燒溫度的選擇有利於得到本發明中所述的磁性氧化鐵Fe2U33032，以及各活性組分完整晶形的生長，從而為提高脫硫脫砷劑的活性提供了保障；此外，使用該混捏法一方面避免了廢液的產生，另一方面也減少了製備程序中洗滌的負擔，提高了脫硫脫砷劑的製備效率。本發明具有如下所述的優點(1)本發明所述脫硫脫砷劑使用磁性氧化鐵、氧化鉛和氧化銅作為負載於載體上的活性組分，通過控制上述活性組分的組分比可以得到具有大於15wt。/。的硫容和砷容的脫硫脫砷劑，且該脫硫脫砷劑的脫硫脫砷效率高達99%以上。(2)本發明採用千浸法、共沉澱法和混捏法耦合的製備方法來製備本發明所述的脫硫脫砷劑；其中，使用幹浸法，通過計算選擇使用的載體的吸水量可以有效地控制浸漬液的量，保證浸漬液充分進入載體內部並且沒有剩餘的浸漬液殘留，減小了浸漬液殘留廢液對環境的汙染；使用共沉澱法可以獲得活性組分中活性元素的共同沉澱物，且沉澱物混合比較均勻，將之與載體充分混捏，可以實現所述活性元素沉澱物在載體上的充分分散；使用混捏法將上述經負載有活性組分的載體和負載有活性元素沉澱物的此外，使用該製備方法不會有廢液或者過濾液的產生，對環境友好。圖1是本發明所述的磁性氧化鐵Fe21.333032的XRD譜圖。具體實施方式實施例1選取80目、比表面積為300m2/g、孔容為10cmVg的微球y-A1203載體9.9g放入100ml0.89mol/L的醋酸鉛溶液(Pb(Ac)2.3H20)中，浸漬3小時使得活性醋酸鉛溶液充分進入微球載體內部；由於浸漬液的量是根據載體對活性組分的吸收率計算選定的，所以所述活性組分浸漬液可以一次性浸入所述微球載體內部，不會殘留任何的醋酸鉛廢液。待上述浸漬液完全浸入載體後，將載體取出，於10(tc下乾燥5小時，除去載體中的水分；之後再將經乾燥後的負載有醋酸鉛的y-a1203載體在有氧條件下，於400'C下焙燒活化10小時，使得醋酸鉛溶液分解，並進而得到負載有PbO活性組分的y-八1203載體。在上述過程中，對經浸漬液浸漬後的載體進行千燥時優選環境為有氧環境；之所以要在有氧條件下對經活性組分溶液浸漬後的載體進行乾燥和焙燒活化，其目的在於防止醋酸鉛在高溫下分解生成c，該產物在載體表面覆集，形成積碳；正是由於有氧條件的保證，可以將高溫分解得到的少量c在有氧環境下生成氣體釋放，從而保證載體表面的活性組分的活性分散點可以充分與硫化合物和含砷化合物接觸進行吸附反應，進一步保證了脫硫脫砷劑的脫硫脫砷活性。此外，選擇焙燒溫度是為了更好地實現活性組分在載體上的均勻分散。將100m10.12mol/L的氯化鐵溶液以及1000ml0.5mol/L的硝酸銅溶液混合，並充分攪拌使其混合均勻，然後向上述混合溶液中滴加2000ml0.5mol/L的碳酸鈉溶液，保證溶液的PH值為7.2，從而得到了碳酸銅和碳酸鐵沉澱物。將上述溶液進行自然放置陳化0.5小時，從而保證反應生成的沉澱物充分沉澱；之後，使用去離子水對上述沉澱物進行洗滌並過濾，將經9洗滌後的沉澱物分離出來；上述洗滌次數以最終Na+在洗出溶液中的含量低於5ppm即可。將上述經洗滌後的碳酸銅和碳酸鐵前驅體和10g小於80目、比表面積為300m2/g、孔容為lOcmVg的孩O求y-八1203載體進行混合，並混捏0.5小時。將上述負載有PbO活性組分的Y-Al203載體和負載有碳酸銅和碳酸鐵的Y-八1203載體進行混捏1小時，擠條成型之後，將該成型物在105°C下乾燥3小時，之後在有氧條件下，在300。C下對經乾燥後的成型物進行焙燒活化10小時，使得碳酸鐵沉澱物轉化為；茲性氧化鐵Fe21.333032,碳酸銅沉澱物轉化為氧化銅，從而得到含活性組分氧化鉛40wt%、磁性氧化鐵Fe213330320.1wt%、fU匕銅為40wt%、y-A120319.9wt。/。的脫硫脫砷劑。實施例2選取60目、比表面積為20m2/g、孔容為0.1cm3/g的微球Y-八1203載體0.066g放入1000ml0.18mol/L的醋酸鉛溶液(Pb(Ac)2.3H20)中，浸漬1小時使得活性醋酸鉛溶液充分進入微球載體內部；由於浸漬液的量是根據載體對活性組分的吸收率計算選定的，所以所述活性組分浸漬液可以一次性浸入所述微球載體內部，不會殘留任何的醋酸鉛廢液。待上述浸漬液完全浸入載體後，將載體取出，在有氧條件下於120。C下千燥1小時，除去載體中的水分；之後再將經乾燥後的負載有醋酸鉛的y-^203載體在有氧條件下，於650。C下焙燒活化5小時，使得醋酸鉛分解，並進而得到負載有PbO活性組分的y-八1203載體。在上述過程中，對經浸漬液浸漬後的載體進行乾燥時優選環境為有氧環境；之所以要在有氧條件下對經活性組分溶液浸漬後的載體進行乾燥和焙燒活化，其目的在於防止醋酸鉛在高溫下分解生成C，該產物在載體表面覆集，形成積碳；正是由於有氧條件的保證，可以將高溫分解得到的少量C在有氧環境下生成氣體釋^:,從而保證載體表面的活性組分的活性分散點可以充分與硫化合物和含砷化合物接觸進行吸附反應，進一步保證了脫硫脫砷劑的脫石危脫砷活性。將1000ml0.285mol/L的氯化亞鐵溶液以及1ml0.47mol/L的硫酸銅溶液混合，並充分攪拌使其混合均勻，然後向上述混合溶液中滴加100ml0.4mol/L的碳酸鈉溶液，保證溶液的PH值為7.4，從而生成酸銅和碳酸亞鐵沉澱物。將上述沉澱物溶液進行自然放置陳化5小時，從而保證反應生成的沉澱物充分沉澱；之後，使用去離子水對上述沉澱物進行洗滌並過濾，將經洗滌後的沉澱物分離出來；上述洗滌次數以最終Na+在洗出溶液中的含量低於5ppm即可。將上述經洗滌後的碳酸銅和碳酸亞鐵前驅體和14.94g60目、比表面積為20m2/g、孔容為0.1cm3/g的微球y-八1203載體進行混合，並混捏1.0小時。將上述負載有PbO活性組分的y-A1203載體和負載有碳酸銅和碳酸亞鐵的Y-八1203載體進行混捏3小時，擠條成型之後，將該成型物在110。C下乾燥l小時，之後在有氧條件下，於650。C下對經乾燥後的成型物進行焙燒活化4小時，使得碳酸鐵沉澱物轉化為；茲性氧化鐵？621.333032，碳酸銅沉澱物轉化為氧化銅，從而得到含活性組分氧化鉛O.lwt%、磁性氧化鐵Fe21.333O3260wt%、氧化銅為0.1wt%、Y-A120339.8wt。/。的脫硫脫砷劑。需要說明的是，在有氧條件下對經乾燥後的成型物進行焙燒，可以將亞鐵化合物氧化使其保持在所需脫硫脫砷劑產物中鐵的價態。實施例3選取120目、比表面積為350m2/g、孔容為20cm3/g的活性炭3g放入100ml0.893mol/L的醋酸鉛溶液(Pb(Ac)2-3H20)中，浸漬2.5小時使得活性醋酸鉛溶液充分進入微球載體內部；由於浸漬液的量是根據載體對活性組分的吸收率計算選定的，所以所述活性組分浸漬液可以一次性浸入所述微球載體內部，不會殘留任何的醋酸鉛廢液。待上述浸漬液完全浸入載體後，將載體取出，於11(TC下乾燥2.5小時，除去載體中的水分；之後再將經千燥後的負載有醋酸鉛的活性炭在有氧條件下，於500。C下焙燒活化8小時，使得醋酸鉛分解，並進而得到負載有PbO活性組分的活性炭載體。在上述過程中，對經浸漬液浸漬後的載體進行乾燥時優選環境為有氧環境；之所以要在有氧條件下對經活性組分溶液浸漬後的載體進行乾燥和焙燒活化，其目的在於防止醋酸鉛在高溫下分解生成C，該產物在載體表面覆集，形成積碳；正是由於有氧條件的保證，可以將高溫分解得到的少量C在有充分與硫化合物和含砷化合物接觸進行吸附反應，進一步保證了脫硫脫砷劑的脫硫脫砷活性。將1000ml0.25mol/L的氯化鐵溶液以及100mll.25mol/L的硝酸銅溶液混合，並充分攪拌使其混合均勻，然後向上述混合溶液中滴加1000ml0.375mol/L的石友酸鈉溶液，保證溶液的PH值為7.6,並加溫至60°C,從而生成碳酸銅和碳酸鐵沉澱物。將上述沉澱物溶液進行自然放置陳化5.0小時，從而保證反應生成的沉澱物充分沉澱；之後，使用去離子水對上述沉澱物進行洗滌並過濾，將經洗滌後的沉澱物分離出來，可得碳酸銅和碳酸鐵；上述洗滌次數以最終Na+在洗出溶液中的含量低於5ppm即可。將上述經洗滌後的碳酸銅和碳酸鐵前驅體和47g120目、比表面積為350m2/g、孔容為20cm3/g的活性炭進行混合，並混捏0.6小時。在製備上述碳酸銅和碳酸鐵沉澱物的過程中進行加溫是為了提高反應的速度，促進上述沉澱物的生成；但是該溫度的選擇又不能太高，太高容易造成反應物或者產物的分解。將上述負載有PbO活性組分的活性炭和負載有碳酸銅和碳酸鐵的活性炭進行混捏1.5小時，滾球成型之後，將該成型物在108。C下乾燥2小時，之後在有氧條件下，在90(TC下對經千燥後的成型物進行焙燒活化3小時，使得碳酸鐵沉澱物轉化為磁性氧化鐵Fe21.333032，碳酸銅沉澱物轉化為氧化銅，從而得到含活性組分氧化鉛20wt%、磁性氧化鐵Fe21.33303220wt%、氧化銅為10wt%、活性炭載體50wt。/。的脫硫脫砷劑。實施例4選取120目、比表面積為350m2/g、孔容為20cm3/g的微球y-A1203載體15g放入100ml0.223mol/L的醋酸鉛溶液(Pb(Ac)2.3H20)中，浸漬2.5小時使得活性醋酸鉛溶液充分進入微球載體內部；由於浸漬液的量是根據載體對活性組分的吸收率計算選定的，所以所述活性組分浸漬液可以一次性浸入所述微球載體內部，不會殘留任何的醋酸鉛廢液。待上述浸漬液完全浸入載體後，將載體取出，於11(TC下乾燥2.5小時，除去載體中的水分；之後再將經乾燥後的負載有醋酸鉛的y-A1203在有氧條件下，於500。C下焙燒活化8小時，使得醋酸鉛分解，並進而得到負載有PbO活性組分的活性炭載體。在上述過程中，對經浸漬液浸漬後的載體進行千燥時優選環境為有氧環境；之所以要在有氧條件下對經活性組分溶液浸漬後的載體進行千燥和焙燒活化，其目的在於防止醋酸溫分解得到的少量C在有氧環境下生成氣體釋放，從而保證載體表面的活性組分的活性分散點可以充分與硫化合物和含砷化合物接觸進行吸附反應，進一步保證了脫硫脫砷劑的脫硫脫砷活性。將100ml0.6mol/L的氯化糹失溶液以及59ml2.14mol/L的硝酸銅溶液混合，並充分攪拌使其混合均勻，然後向上述混合溶液中滴加1000ml0.43mol/L的氫氧化鈉溶液，保證溶液的PH值為7.6，並升溫至85。C,從而得到了氫氧化銅和氫氧化鐵沉澱物。將上述沉澱物溶液進行自然放置陳化5.0小時，從而保證反應生成的沉澱物充分沉澱；之後，使用去離子水對上述沉澱物進行洗滌，最後對洗滌液進行過濾，將經洗滌後的沉澱物分離出來，得到氫氧化銅和氫氧化鐵沉澱物；上述洗滌次數以最終Na+在洗出溶液中的含量低於5ppm即可。將上述經洗滌後的氫氧化銅和氫氧化鐵沉澱物和65g120目、比表面積為350m2/g、孔容為20cmVg的活性炭進行混合，並混捏0.6小時。將上述負載有PbO活性組分的微球Y-A1203載體和負載有氫氧化銅和氫氧化鐵的活性炭進行混捏1.5小時，滾球成型之後，將該成型物在108。C下乾燥2小時，之後在有氧條件下，在350。C下對經乾燥後的成型物進行焙燒活化8小時，使得氫氧化鐵沉澱物轉化為磁性氧化鐵Fe2,.333032，氬氧化銅沉澱物轉化為氧化銅，從而即可得到含活性組分氧化鉛5wt%、磁性氧化鐵Fe2,.3330325wt%、氧化銅為10wt%、載體80wt。/。的脫硫脫砷劑。實施例5選取120目、比表面積為200m2/g、孔容為20cm3/g的活性炭3.6g放入40ml0.893mol/L的醋酸鉛溶液(Pb(Ac)2'3H20)中，浸漬0.5小時使得活性醋酸鉛溶液充分進入微球載體內部；由於浸漬液的量是根據載體對活性組分的吸收率計算選定的，所以所述活性組分浸漬液可以一次性浸入所述微球載體內部，不會殘留任何的醋酸鉛廢液。待上述浸漬液完全浸入載體後，將載體f^出，於11(TC下千燥2.5小時，除去載體中的水分；之後再將經乾燥後的負載有醋酸鉛的活性炭在有氧條件下，於500。C下焙燒活化8小時，使得醋酸鉛分解，並進而得到負載有PbO活性組分的活性炭載體。在上述過程中，對經浸漬液浸漬後的載體進行乾燥時優選環境為有氧環境；之所以要在有氧條件下對經活性組分溶液浸漬後的載體進行乾燥和焙燒活酸鉛在高溫下分解生成C,該產物在載體表面覆集，形成積碳；正是由於有氧條件的保證，可以將高溫分解得到的少量C在有氧環境下生成氣體釋放，從而保證載體表面的活性組分的活性分散點可以充分與硫化合物和含砷化合物接觸進行吸附反應，進一步保證了脫硫脫砷劑的脫硫脫砷活性。將1000ml0.15mol/L的氯化鐵溶液以及173mll.07mol/L的硝酸銅溶液混合，並充分攪拌使其混合均勻，然後向上述混合溶液中滴加1000ml0.25mol/L的碳酸鈉溶液，保證溶液的PH值為7.6,並加溫至60。C,從而生成碳酸銅和碳酸鐵沉澱物。將上述沉澱物溶液進行自然放置陳化5.0小時，從而保證反應生成的沉澱物充分沉澱；之後，使用去離子水對上述沉澱物進行洗滌並過濾，將經洗滌後的沉澱物分離出來，可得碳酸銅和碳酸鐵；上述洗滌次數以最終Na+在洗出溶液中的含量低於5ppm即可。將上述經洗滌後的碳酸銅和碳酸鐵沉澱物和56.4g120目、比表面積為200m2/g、孔容為20cm3/g的活性炭進行混合，並混捏0.6小時。在製備上述碳酸銅和碳酸鐵沉澱物的過程中進行加溫是為了提高反應的速度，促進上述沉澱物的生成；但是該溫度的選擇又不能太高，太高容易造成反應物或者產物的分解。將上述負載有PbO活性組分的活性炭和負載有碳酸銅和碳酸鐵的活性炭進行混捏1.5小時，滾球成型之後，將該成型物在108。C下乾燥2小時，之後在有氧條件下，在900。C下對經千燥後的成型物進行焙燒活化3小時，使得碳酸鐵沉澱物轉化為磁性氧化鐵Fe21.333032,碳酸銅沉澱物轉化為氧化銅，從而得到含活性組分氧化鉛8wt%、磁性氧化鐵Fe21.33303212wt%、氧化銅為20wt。/。、載體60wt。/。的脫硫脫砷劑。實施例6選取80目、比表面積為150m2/g、孔容為10cmVg的微球Y-A1203載體19g放入100m10.67mol/L的醋酸鉛溶液(Pb(Ac)2'3H20)中，浸漬3小時使得活性醋酸鉛溶液充分進入微球載體內部；由於浸漬液的量是根據載體對活性組分的吸收率計算選定的，所以所述活性組分浸漬液可以一次性浸入所述微球載體內部，不會殘留任何的醋酸鉛廢液。待上述浸漬液完全浸入載體後，將載體取出，於10(TC下乾燥5小時，除去載體中的水分；14之後再將經千燥後的負載有醋酸鉛的Y-八1203載體在有氧條件下，於400。c下焙燒活化10小時，使得醋酸鉛分解，並進而得到負載有PbO活性組分的Y-八1203載體。在上述過程中，對經浸漬液浸漬後的載體進行乾燥時優選環境為有氧環境；之所以要在有氧條件下對經活性組分溶液浸漬後的載體進行乾燥和焙燒活化，其目的在於防止醋酸鉛在高溫下分解生成c，該產物在載體表面覆集，形成積碳；正是由於有氧條件的保證，可以將高溫分解得到的少量c在有氧環境下生成氣體釋放，從而保證載體表面的活性組分的活性分散點可以充分與硫化合物和含砷化合物接觸進行吸附反應，進一步保證了脫硫脫砷劑的脫硫脫砷活性。此外，選擇焙燒溫度是為了更好地實現活性組分在載體上的均勻分散。將100ml0.18mol/L的氯化鐵溶液以及1000ml0.19mol/L的硝酸銅溶液混合，並充分攪拌使其混合均勻，然後向上述混合溶液中滴加2000ml0.13mol/L的石友酸鈉溶液，保證溶液的PH值為7.2,從而得到了碳酸銅和碳酸鐵沉澱物。將上述溶液進行自然放置陳化0.5小時，從而保證反應生成的沉澱物充分沉澱；之後，使用去離子水對上述沉澱物進行洗滌並過濾，將經洗滌後的沉澱物分離出來；上述洗滌次數以最終Na+在洗出溶液中的含量低於5ppm即可。將上述經洗滌後的碳酸銅和碳酸鐵前驅體和21g小於80目、比表面積為150m2/g、孔容為10cmVg的孩i球y_A1203載體進行混合，並混捏0.5小時。將上述負載有PbO活性組分的Y-A1203載體和負載有碳酸銅和碳酸鐵的y-八1203載體進行混捏1小時，擠條成型之後，將該成型物在105°c下乾燥3小時，之後在有氧條件下，在300。c下對經乾燥後的成型物進行焙燒活化10小時，使得碳酸鐵沉澱物轉化為磁性氧化鐵Fe21.333032，碳酸銅沉澱物轉化為氧化銅，從而得到含活性組分氧化鉛15wt%、磁性氧化鐵Fe21.333O3230wt%、氧化銅為15wt%、y-A120340wt。/o的脫硫脫石申劑。實施例7選取80目、比表面積為100m2/g、孔容為10cm3/g的微球Y-八1203載體19g放入1000ml0.112mol/L的醋酸鉛溶液(Pb(Ac)2-3H20)中，浸漬3小時使得活性醋酸鉛溶液充分進入微球載體內部；由於浸漬液的量是根據載體對活性組分的吸收率計算選定的，所以所述活性組分浸漬液可以一次性浸入所迷微球載體內部，不會殘留任何的醋酸鉛廢液。待上述浸漬液完全浸入載體後，將載體取出，於10(TC下乾燥5小時，除去載體中的水分；之後再將經乾燥後的負載有醋酸鉛的y-Al203載體在有氧條件下，於400。C下焙燒活化10小時，Y吏得醋酸鉛分解，並進而得到負載有PbO活性組分的Y-八1203載體。在上述過程中，對經浸漬液浸漬後的載體進行乾燥時優選環境為有氧環境；之所以要在有氧條件下對經活性組分溶液浸漬後的載體進行乾燥和焙燒活化，其目的在於防止醋酸鉛在高溫下分解生成C，該產物在載體表面覆集，形成積碳；正是由於有氧條件的保證，可以將高溫分解得到的少量C在有氧環境下生成氣體釋放，從而保證載體表面的活性組分的活性分散點可以充分與硫化合物和含砷化合物接觸進行吸附反應，進一步保證了脫硫脫砷劑的脫硫脫砷活性。此外，選擇焙燒溫度是為了更好地實現活性組分在載體上的均勻分散。將1000ml0.3mol/L的氯化鐵溶液以及750ml0.5mol/L的硝酸銅溶液混合，並充分攪拌使其混合均勻，然後向上述混合溶液中滴加5000ml0.137mol/L的碳酸鈉溶液，保證溶液的PH值為7.2,從而得到了碳酸銅和碳酸鐵沉澱物。將上述溶液進行自然放置陳化0.5小時，從而保證反應生成的沉澱物充分沉澱；之後，使用去離子水對上述沉澱物進行洗滌並過濾，將經洗滌後的沉澱物分離出來；上述洗滌次數以最終Na+在洗出溶液中的含量低於5ppm即可。將上述經洗滌後的碳酸銅和碳酸鐵前驅體和1g小於80目、比表面積為100m2/g、孔容為10cmVg的孩麼球Y-A1203載體進行混合，並混捏0.5小時。將上述負載有PbO活性組分的y-八1203載體和負載有碳酸銅和碳酸鐵的y-Al203載體進行混捏l小時，擠條成型之後，將該成型物在105匸下乾燥3小時，之後在有氧條件下，在300。C下對經乾燥後的成型物進行焙燒活化10小時，使得碳酸鐵沉澱物轉化為磁性氧化鐵Fe21.333032,碳酸銅沉澱物轉化為氧化銅，從而得到含活性組分氧化鉛25wt%、磁性氧化鐵Fe2133303225wt%、氧化銅為30wt%、y-A120320wt。/。的脫硫脫砷劑。實施例8選取80目、比表面積為100m2/g、孔容為10cm3/g的微球Y-A1203載體9g放入1000ml0.112moI/L的醋酸鉛溶液(Pb(Ac)2'3H20)中，浸漬3小時使得活性醋酸鉛溶液充分進入微球載體內部；由於浸漬液的量是根據載體對活性組分的吸收率計算選定的，所以所述活性組分浸漬液可以一次性浸入所述微球載體內部，不會殘留任何的醋酸鉛廢液。待上述浸漬液完全浸入載體後，將載體取出，於100。C下乾燥5小時，除去載體中的水分；之後再將經千燥後的負載有醋酸鉛的y-a1203載體在有氧條件下，於400。C下焙燒活化10小時，使得醋酸鉛分解，並進而得到負載有PbO活性組分的Y-八1203載體。在上述過程中，對經浸漬液浸漬後的載體進行乾燥時優選環境為有氧環境；之所以要在有氧條件下對經活性組分溶液浸漬後的載體進行乾燥和焙燒活化，其目的在於防止醋酸鉛在高溫下分解生成C，該產物在載體表面覆集，形成積碳；正是由於有氧條件的保證，可以將高溫分解得到的少量C在有氧環境下生成氣體釋放，從而保證載體表面的活性組分的活性分散點可以充分與硫化合物和含砷化合物接觸進行吸附反應，進一步保證了脫硫脫砷劑的脫硫脫砷活性。此外，選擇焙燒溫度是為了更好地實現活性組分在載體上的均勻分散。將1000ml0.437mol/L的氯化鐵溶液以及1000ml0.375mol/L的硝酸銅溶液混合，並充分攪拌使其混合均勻，然後向上述混合溶液中滴加4000ml0.2mol/L的碳酸鈉溶液，保證溶液的PH值為7.2,從而得到了碳酸銅和碳酸鐵沉澱物。將上述溶液進行自然放置陳化0.5小時，從而保證反應生成的沉澱物充分沉澱；之後，使用去離子水對上述沉澱物進行洗滌並過濾，將經洗滌後的沉澱物分離出來；上述洗滌次數以最終Na+在洗出溶液中的含量低於5ppm即可。將上述經洗滌後的碳酸銅和碳酸鐵前驅體和lg小於80目、比表面積為100m2/g、孔容為10cmVg的微球y-A1203載體進行混合，並混捏0.5小時。將上述負載有PbO活性組分的y-A1203載體和負載有碳酸銅和碳酸鐵的Y-八1203載體進行混捏1小時，擠條成型之後，將該成型物在105。C下乾燥3小時，之後在有氧條件下，在30(TC下對經乾燥後的成型物進行焙燒活化10小時，使得碳酸鐵沉澱物轉化為磁性氧化鐵Fe21.333032,碳酸銅沉澱物轉化為氧化銅，從而得到含活性組分氧化鉛25wt%、磁性氧化鐵Fe21.33303235wt%、氧化銅為30wt%、Y-A120310wt。/。的脫硫脫砷劑。活性評價例17將上述實施例製備得到的脫硫脫砷劑粉碎成2040目的顆粒，將其填充到內徑為8mm的2ml淨化床內。在常溫、常壓、空速為2000h"的條件下，以含有不同濃度硫、砷化合物雜質的氮氣通過該淨化床，對該脫硫脫砷劑的脫硫、脫砷效果進行評價，所得結果如下tableseeoriginaldocumentpage18且很顯然製備得到的脫發u脫砷劑的石克容砷容高達15wt。/。以上；其脫石克脫砷率也很高，高達99%以上，由於目前的技術限制，儀器的技術精度已經無法確定該脫硫脫砷率的99%以後的數值。所述脫硫脫砷率是指脫除的硫化合物的量與原硫化物的量的百分比。可見，使用本發明所述的脫硫脫砷劑具有較高的脫硫脫砷活性。本發明中所述的磁性氧化鐵？621.333032是申請人自製的產品，雖然該物質是非常態的鐵化合物，但是該產物在XRD標準卡片中可以明確看出其同樣是鐵氧化物中的一種；所述該磁性氧化鐵Fe21.33303J々XRD標準卡片數值對應的XRD譜圖參見附圖1。雖然本發明已經通過具體實施方式對其進行了詳細闡述，但是，本專業普通技術人員應該明白，在此基礎上所做出的未超出權利要求保護範圍的任何形式和細節的變化，均屬於本發明所要保護的範圍。權利要求1.一種脫硫脫砷劑，由載體和活性組分構成，其特徵在於，所述活性組分為氧化鉛0.1～40wt％、磁性氧化鐵Fe21.333O320.1～60wt％、氧化銅為0.1～40wt％；所述載體佔脫硫脫砷劑總重的10～80wt％。2.根據權利要求i所述的脫^i脫砷劑，其特徵在於鉛含量為0.1~20wt%。3.根據權利要求2所述的脫硫脫砷劑，其特徵在於鉛含量為5~20wt%。4.根據權利要求1所述的脫石克脫砷劑，其特徵在於氧化鐵Fe2,.333032含量為0.1~40wt%。5.根據權利要求4所述的脫硫脫砷劑，其特徵在於氧化鐵Fe2l333032含量為20~40wt%。6.根據權利要求1所述的脫硫脫砷劑，其特徵在於銅含量為0.1~20wt%。7.根據權利要求6所述的脫硫脫砷劑，其特徵在於銅含量為0.1~10wt%。8.根據權利要求1所述的脫硫脫砷劑，其特徵在於60wt%。9.根據權利要求8所述的脫硫脫砷劑，其特徵在於40wt%。10.根據權利要求l、8、9任一所迷的脫硫脫砷劑，其特徵在於，所述載體為Y-A1203。11.根據權利要求1或8或9所述的脫硫脫砷劑，其特徵在於，所述載體的比表面積為20~350m2/g，孔容為0.1~20cm3/g。12.根據權利要求IO所述的脫硫脫砷劑，其特徵在於，所述載體的比表面積為60~300m2/g，孔容為0,3~1.2cm3/g。13.—種脫硫脫砷劑的製備方法，包括如下步驟(1)採用"幹，，浸法，將載體浸漬於活性組分鉛鹽溶液中，浸漬0.5~3小時；(2)將浸漬鉛鹽後的載體，在100-120。C乾燥l5小時；將經千燥後2,所述活性組分中氧化，所述活性組分中氧化，所述活性組分中磁性,所述活性組分中磁性,所述活性組分中氧化,所述活性組分中氧化,所述栽體含量為10-，所述載體含量為20-的負載有鉛鹽的載體同樣在有氧條件下，於400900。C下焙燒活化3-10小時；(3)將可溶性的鐵鹽溶液和銅鹽溶液混合，並充分攪拌使其混合均勻，然後向上述混合溶液中滴加碳酸鈉或氫氧化鈉溶液，調節溶液的PH值至7.2~7.6，同時生成鐵、銅的沉澱物；(4)將步驟(3)中得到的沉澱物進行自然放置陳化，放置時間為0.58小時；之後對沉澱物前驅體進4亍洗塗並過濾；(5)將步驟(4)得到的產物和載體混合，充分混捏0.51小時；(6)將所述步驟(2)中得到的產物和步驟(5)中得到的產物進行混捏1~3小時，擠條或滾球成型並進行乾燥，之後在有氧條件下，於300-900°C下焙燒活化3~10小時，即得到脫硫脫砷劑。14.根據權利要求13所述的製備方法，其特徵在於，所述鉛鹽為醋酸鉛。15.根據權利要求13所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟(2)中在有氧條件下進行乾燥。16.根據權利要求13所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟(2)中的焙燒溫度為500~650°C,活化時間為5~8小時。17.根據權利要求13所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟(3)中的PH值為7.4。18.根據權利要求13所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟(3)中在調節PH值的同時升溫至60-85。C進^亍反應。19.根據權利要求13所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟(6)中乾燥溫度為105~110°C，乾燥時間為13小時。20.根據權利要求13所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟(6)中的焙燒溫度為350-65(TC,活化時間為4~8小時。全文摘要本發明涉及一種脫硫脫砷劑，該脫硫脫砷劑是由載體和活性組分構成的，其中所述的載體可以是單一載體，也可以是兩種或兩種以上的載體構成，所述載體佔脫硫脫砷劑總重的10～80wt％；所述活性組分為氧化鉛0.1～40wt％、磁性氧化鐵Fe21.333O320.1～60wt％、氧化銅為0.1～40wt％。本發明還進一步公開了該脫硫脫砷劑的製備方法。使用該方法製備得到的脫硫脫砷劑具有高硫容和砷容，且其脫硫脫砷率可高達99％以上。文檔編號C10G25/00GK101591554SQ20081011409公開日2009年12月2日申請日期2008年5月30日優先權日2008年5月30日發明者劉振義,杜文慶申請人:北京三聚環保新材料股份有限公司