CN1966625A

CN1966625A - 常温高活性高硫容高强度脱硫剂的生产方法

Info

Publication number: CN1966625A
Application number: CN 200510022065
Authority: CN
Inventors: 曾轲; 盛晓萍; 王俊昌; 肖九高; 张天来
Original assignee: XIHUA CHEMICAL ENGINEERING INST CHENGDU
Current assignee: XIHUA CHEMICAL ENGINEERING INST CHENGDU
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2007-05-23

Abstract

本发明涉及一种高活性、高硫容、高强度的氧化铁脱硫剂。即在需要捏合的脱硫剂原料中加入乙醇(酒精或者酒)、醋酸(醋)、萘、焦油、煤油、植物油等挥发性和憎水性造孔剂，加入比例为0.01％到35％，同时在需要捏合的脱硫剂原料中加入硅酸钠、水泥、石灰、偏硅酸钠等等固化剂，加入比例为0.01％到15％，然后充分捏合，挤条或者其它方法成型后的脱硫剂干燥方法是采用在常温下晒干，如果在烘箱中烘干，则需要采用程序升温方式，程序升温在30～50℃的低温段恒温3小时以上，再升温到80℃左右的中温段恒温0.5小时以上，最后在200℃以下完成干燥。

Description

常温高活性高硫容高强度脱硫剂的生产方法

技术领域：

本发明涉及到一种氧化铁脱硫剂的产生方法，采用本发明生产的氧化铁脱硫剂，具有较高的活性和较高的硫容，且耐磨强度高。

背景技术：

在煤气和天然气脱硫工艺中，氧化铁脱硫剂使用非常广泛，它具有硫容较高、价格较低、脱硫精度较高的优点，但是其耐磨强度很不理想，只能使用在小气量的固定床脱硫装置上，而对大气量的流动床脱硫装置，因为其耐磨强度低根本无法使用。

即使在小气量的固定床脱硫装置中使用的脱硫剂，由于耐磨强度低，装填后在使用时还是存在气体偏流现象，这主要是由于脱硫剂在装填时粉化引起的装填不均匀造成的，所以，提高脱硫剂的耐磨强度是氧化铁脱硫剂扩大使用范围和领域的必然途径。同时，氧化铁脱硫剂另外不足之处是在无氧的条件下使用硫容低，如何大幅度增加氧化铁脱硫剂在无氧条件下使用的硫容，降低气体脱硫的直接成本，是氧化铁脱硫剂与其它类型吸附剂、脱硫剂竞争的关键。

相对于氧化锌脱硫剂和活性碳吸附剂，氧化铁脱硫剂脱硫精度不高，难以一次性达到化工生产的要求，也限制了它是使用。

专利CN98117729.8公开了一种含有以Ca#-[2]Fe#-[2]0#-[5]为活性组分的脱硫剂，以及制备这种脱硫剂的方法。专利CN01142355.2发明的脱硫剂的有效活性组分为六水合铁酸三钙3CaO·Fe₂O₃·6H₂O。专利CN98117322.5提供了一种高温硫敏陶瓷热煤气脱硫剂，其特征在于硫敏陶瓷以二氧化钛和氧化锌为基本原料，三氧化二铋为微量添加剂，采用化学共沉淀方法制备，凝胶浆液喷雾干燥成型，颗粒高温煅烧。专利CN91109694.9提供了一种用酸性废液制备的脱硫剂及工艺，其主要成份是氧化铁与膨润土的混合物。专利CN00116020.6提供了一种耐缺氧复合型金属水合氧化物精脱硫剂及制备方法。该脱硫剂由水合氧化铁Fe₂O₃·H₂O与其它金属元素Ti、Co、Ni、Mo、Zn、Cd、Cr、Hg、Cu、Ag、Sn、Pb、Bi中任一种或一种以上的化合物和/或碱土金属元素Ca、Mg的化合物组成。专利CN01106879.5披露了一种常温氧化铁精脱硫剂，生产经过硫酸亚铁、沉淀剂氨水、碳酸钠和石灰，助剂镍或铬或铜或镉或其他过渡金属元素氧化物、粘合剂及载体：水泥、木屑。CN200310101695.4公开了一种可再生的脱硫剂及其制备方法，该脱硫剂是一种多元复合物，含有质量比15-80％的氧化铁或海绵铁，质量比0-30％的粘结剂，质量比15-80％的碱金属-碱土金属氧化物，质量比1-10％的造孔剂，质量比1-5％增效剂；该脱硫剂的制备方法是经预处理、共浸渍、捏合、成型、焙烧、活化；该制备方法具有精脱硫且可反复再生功能。专利CN00116020.6公开了一种耐缺氧复合型金属水合氧化物精脱硫剂及制备。该脱硫剂是由水合氧化铁Fe₂O₃·H₂O与选自Ti、Co、Ni、Mo、Zn、Cd、Cr、Hg、Cu、Ag、Sn、Pb、Bi中任一种或一种以上的金属元素的水合氧化物，以及碱土金属元素Ca、Mg的氧化物组成的复合物。其制法是将铁盐或亚铁盐配制成溶液，向溶液中加入无机碱性物并过量，再加入所述的其它金属元素的化合物，任选的用无机碱中和，经固液分离，成型制成，任选的加入碱土金属元素的化合物混合成型制成。

这些专利的方法都没有加入挥发性和憎水性造孔剂，一般是加入木屑作为造孔剂，所造的脱硫剂孔屑都是大孔，不仅使脱硫剂的活性受到较大的影响，而且脱硫剂的强度也比较差，影响了氧化铁脱硫剂的使用范围和功能。

发明内容：

根据化学反应动力学原理，比表面积增大则反应速度增大。本发明即加入造孔剂以增大脱硫剂的比表面积，加入固化剂以增大脱硫剂的耐磨强度。

本专利公开了一种高活性、高硫容和高耐磨强度的脱硫剂生产方法，对需要捏合的脱硫剂原料，加入乙醇(酒精或者酒)、醋酸(醋)、萘、焦油、煤油、植物油等等挥发性和憎水性造孔剂，加入比例为0.01％到35％，同时在需要捏合的脱硫剂原料中加入硅酸钠、水泥、石灰、偏硅酸钠等等固化剂，加入比例为0.01％到15％，然后充分捏合，捏合时间为1分钟到10小时，以捏合30分钟为好。

捏合后，物料经过挤条或者其它方法成型为Φ2mm到Φ8mm，再进行干燥，干燥方法是采用在常温下晒干为好。如果要在经过加热烘干，则需要采用程序升温方式，程序升温在30～50℃的低温段恒温1到10小时，再升温到80℃左右的中温段恒温0.5小时以上，最后在200℃以下完成干燥。

挥发性造孔剂是在常温下容易挥发为气体的固体、液体，它们对脱硫剂形成造孔作用，可以加入其中的一种，也可以加入其中的多种。根据试验，挥发性造孔剂以甲醇、乙醇(酒精或者酒)其中的一种或者二种按照任意比例配合为最好。

憎水性造孔剂以萘、煤油、植物油其中的一种或者三种按照任意比例配合为最好。

挥发性造孔剂和憎水性造孔剂可以在同一脱硫剂品种中同时加入，加入的比例可以是任何比例，但是以憎水性兼具挥发性的造孔剂萘为最好，含有萘造孔剂的脱硫剂干燥需要加热到150℃以上。

固化剂硅酸钠、水泥、石灰、偏硅酸钠可以在同一脱硫剂品种中同时加入，加入的比例可以是任何比例，也可以是其中的一种。

经过测试，加入造孔剂和固化剂以后脱硫剂关键理化指标为

比表面：160-320m²/g

堆密度：0.46-0.64Kg/L

强度：≥80N/cm，一般为95N/cm

工作硫容：≥24％，一般为36％(w.)

具体实施方式：

实施例1：

某钢铁厂焦炉煤气脱硫剂的生产及应用情况

生产脱硫剂原料：粉碎到300目以下氧化铁38％、乙醇1％、萘0.5％、石灰6％，其余为填充料。

把以上原料混合后进行捏合，捏合时间50分钟。

捏合后，物料经过挤条或者其它方法成型为Φ5mm的条状，在30～50℃的低温段恒温2小时，再升温到80℃左右的中温段恒温1小时以上，最后在150℃完成干燥。

经过测试，该脱硫剂关键理化指标为

比表面：283m²/g

堆密度：0.54Kg/L

强度：98N/cm

在某钢铁厂的3000Nm³/h焦炉煤气脱硫是的工作硫容为67％。

实施例2：

某天然气净化工厂脱硫剂的生产及应用情况：

生产脱硫剂原料：硫酸亚铁沉淀的氢氧化铁56％、甲醇3％、焦油1.6％、石灰和425水泥8％，其余为填充料。

把以上原料混合后进行捏合，捏合时间30分钟。

捏合后，物料经过挤条或者其它方法成型为Φ4mm的条状，在30～50℃的低温段恒温2小时，再升温到80℃左右的中温段恒温0.6小时，最后在200℃完成干燥。

经过测试，该脱硫剂关键理化指标为

比表面：174m²/g

堆密度：0.48Kg/L

强度：123N/cm

在天然气脱硫厂的8000Nm³/h天然气脱硫的工作硫容为36％。

Claims

1本发明提供了一种高活性、高硫容和高耐磨强度的脱硫剂生产方法，其特征在于：

1.1在需要捏合的脱硫剂原料中加入乙醇(酒精或者酒)、醋酸(醋)、萘、焦油、煤油、植物油等等挥发性和憎水性造孔剂，加入比例为0.01％到35％，然后充分捏合。

1.2同时在需要捏合的脱硫剂原料中加入硅酸钠、水泥、石灰、偏硅酸钠等固化剂，加入比例为0.01％到15％，然后充分捏合。

1.3挤条或者其它方法成型后的脱硫剂干燥方法是采用在常温下晒干，如果在烘箱中烘干，则需要采用程序升温方式，程序升温在30～50℃的低温段恒温3小时以上，再升温到80℃左右的中温段恒温0.5小时以上，最后在200℃以下完成干燥。

2根据权利要求1所述，其特征在于1.1中挥发性造孔剂要在常温下容易挥发为气体，对脱硫剂形成造孔作用，可以加入其中的一种，也可以加入其中的多种。

3根据权利要求1所述，其特征在于1.1中憎水性造孔剂要兼具挥发性造孔剂在常温下容易挥发为气体的功能，同时对脱硫剂形成造孔作用，可以加入其中的一种，也可以加入其中的多种。

4根据权利要求1所述，其特征在于1.1中挥发性造孔剂和憎水性造孔剂可以同时加入。

5根据权利要求1所述的方法，其特征在于1.2中的固化剂硅酸钠、水泥、石灰、偏硅酸钠可以同时加入，也可以加入其中的一种或两种。