專利名稱：脫除硫醇和硫醚的活性炭精脫硫劑及制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工原料氣精脫硫醇和硫醚的活性炭脫硫劑及制備。
硫化物的危害是眾所周知的。近年來由于保護(hù)貴金屬催化劑或吸附劑、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低環(huán)境污染的需要，對硫化物脫除精度的要求也越來越高，一般要求精脫硫指標(biāo)達(dá)到總硫＜0.1ppm。傳統(tǒng)的精脫硫方法采用高溫鈷鉬加氫催化劑串氧化鋅，但這種方法需高溫?zé)嵩?，操作費(fèi)用高，鈷鉬催化劑需要硫化，并易產(chǎn)生甲烷化副反應(yīng)。中國專利ZL96118013.7、ZL94102711.2開發(fā)了二種活性炭精脫硫劑，它們可適用于H2S、COS、CS2的精脫，但精脫硫醇、硫醚時硫容較小。
本發(fā)明的目的是提供一種脫除硫醇和硫醚的活性炭精脫硫劑及制備方法，該脫硫劑脫硫精度高，脫除硫醇、硫醚容量大，強(qiáng)度好，它既可與有機(jī)硫水解催化劑或其它脫硫劑配套使用，又可單獨(dú)使用。
本發(fā)明的目的是通過下述方法實現(xiàn)的，本精脫硫劑由活性炭載體和載體上負(fù)載Na、Cu、Si的氧化物或鹽組成，其含量以氧化物計為載體活性炭重量的0.25％～1.00％SiO2,2.10％～7.85％Na2O,4.38％～12.30％CuO。
活性炭可為煤質(zhì)、木質(zhì)、果殼、椰殼活性炭外形為條形、球形或無定形，磨耗率＜10％，抗壓碎強(qiáng)度＞30N/cm或＞20N/顆，比表面積≥500～1500m2/g，吸水率0.4～1.0mL/g。
本精脫硫劑的制備方法是將上述活性炭用所述元素Na、Cu、Si的水溶性化合物即硝酸鹽或硫酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽、氯化物、有機(jī)酸鹽、氫氧化物如Na2SiO3、NaNO3、Na2CO3、NaOH、Cu(AC)2、CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4在活性炭成型前加入，或進(jìn)行分浸或共浸活性炭2小時以上，然后于室溫～120℃下干燥，最后在150～300℃氮?dú)夥罩谢罨?小時以上，浸漬液化合物濃度0.5～40g/100mL，使制得的活性炭精脫硫劑含有的化合物以氧化物計為活性炭重量的0.25％～1.00％SiO2,2.10％～7.85％Na2O,4.38％～12.30％CuO。
本精脫硫劑在使用溫度0～100℃，空速100～3000h-1、壓力＜15MPa，相對濕度10～100％，O2含量0～5.0％時，可用于合成氨、甲醇、聯(lián)醇、低碳醇、合成燃料、城市煤氣、甲烷化、食品級CO2、合成聚丙烯等生產(chǎn)工藝中精脫硫，同時還可用于半水煤氣、水煤氣、焦?fàn)t氣、天然氣、液化氣等多種化工原料氣的精脫硫化物。該精脫硫劑尤其適用于精脫硫醇、硫醚。
本精脫硫劑的硫容在玻璃反應(yīng)器中測定，條件是反應(yīng)器內(nèi)徑φ29mm，脫硫劑為原粒度，體積30ml，反應(yīng)溫度30℃，常壓，空速為1000h-1，水含量10～1000ppm,O2含量0.5～5％，氣源N2含甲硫醇或甲硫醚1000-10000ppm，凈化指標(biāo)甲硫醇或甲硫醚脫除精度＜0.05ppm，硫容以重量百分?jǐn)?shù)wt％表示，硫化物檢測用帶火焰光度檢測器的氣相色譜儀，靈敏度1×10-9。
下文用比較例、實施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。
比較例將Φ3-4mm的條狀活性炭100g放入室溫～120℃烘箱中干燥2小時以上，再在150～300℃氮?dú)夥罩谢罨?小時以上，得無添加劑的0號脫硫劑，其脫硫性能見表1。
實施例1-9取比較例中所用活性炭100g×9份，分別放入9個500mL燒瓶中，分別將1g Na2SiO3與5gNa2CO3和15gCu(NO3)2、2gNa2SiO3與5gNaOH和15gCu(AC)2、0.5gNa2SiO3與8gNaOH和10gCuSO4、2gNa2SiO3與3gNaNO3和10gCuCl2、2gNa2SiO3與8gNa2CO3和10gCu(AC)2、1gNa2SiO3與5gNaOH和15gCu(NO3)2、0.5gNa2SiO3與13gNa2CO3和20gCu(AC)2、1gNa2SiO3與5gNaNO3和25gCu(NO3)2、1gNa2SiO3與10gNa2CO3和29gCu(NO3)2溶解成100mL水溶液，加入盛有活性炭的燒瓶中浸漬活性炭2小時以上，濾出殘液，室溫放置10小時以上，于室溫～120℃烘箱中干燥2小時以上，最后在150～300℃氮?dú)夥罩谢罨?小時以上，編號1～9號，其脫硫性能見表1。
實施例10～18將實施例1～9中的水溶性金屬化合物分浸在活性炭上，即先將上述添加劑分別溶解在100ml水中，然后加100g活性炭浸漬第一種化合物，浸漬2小時，濾出殘液，在室溫～120℃干燥2小時后，再分別浸漬第二、三種化合物，操作步驟同上，最后在150～300℃氮?dú)夥罩谢罨?小時得脫硫劑10～18號，其脫硫性能見表2。
實施例19～20取1gNa2SiO3與5gNa2CO3和15gCu(AC)2、2gNa2SiO3與5gNaOH和15gCu(NO3)2分別溶解后，各加入100g活性炭粉，拌勻后擠成條形或球形，然后在室溫～120℃干燥2小時以上，最后在150～300℃氮?dú)夥罩谢罨?小時以上，即得脫硫劑產(chǎn)品，編號19～20號，其脫硫性能見表3。
實施例21～24取4份0.5gNa2SiO3與10gNa2CO3和15gCu(NO3)2分別溶解成100mL水溶液，按實施例1～9的方法分別浸漬100g活性炭，浸后于120℃干燥2小時，然后分別在150℃、200℃、250℃、300℃氮?dú)夥罩谢罨?小時。得到的4種活性炭精脫硫劑，編號21～24號，其脫硫性能見表4。
實施例25某化工廠用本發(fā)明的6號精脫硫劑脫除天然氣中的100ppm PrSH，脫硫反應(yīng)溫度20℃，常壓，空速467h-1，原料氣中無氧無水。經(jīng)測定，其穿透硫容為8.0％。
表1共浸三種金屬鹽活性炭脫硫劑的硫容
表2分浸三種金屬鹽活性炭脫硫劑的硫容
表3活性炭成型前添加金屬鹽的精脫硫劑硫容
表4浸漬同種金屬鹽在不同溫度下活化的活性炭脫硫劑的硫容
權(quán)利要求
1．一種脫除硫醇和硫醚的活性炭精脫硫劑，其特征是由活性炭載體和載體上負(fù)載Na、Cu、Si的氧化物或鹽組成，其含量以氧化物計為載體活性炭重量的0.25％～1.00％SiO2,2.10％～7.85％Na2O,4.38％～12.30％CuO，活性炭為條形、球形或無定形，磨耗率＜10％，抗壓碎強(qiáng)度＞30N/cm，比表面500～1500m2/g，吸水率0.4～1.0mL/g。
2．權(quán)利要求1所述的活性炭精脫硫劑的制備方法，其特征是用所述元素的水溶性化合物即硝酸鹽或硫酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽、氯化物、有機(jī)酸鹽、氫氧化物在活性炭成型前加入，或進(jìn)行分浸或共浸活性炭2小時以上，然后于室溫～120℃下干燥，最后在150～300℃氮?dú)夥罩谢罨?小時以上，浸漬液化合物濃度0.5～40g/100mL。
3．如權(quán)利要求2所述的活性炭精脫硫劑的制備方法，其特征是所用的Na、Cu、Si的水溶性化合物為Na2SiO3、NaNO3、Na2CO3、NaOH、Cu(AC)2、CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4。
全文摘要
一種脫除硫醇和硫醚的活性炭精脫硫劑及制備。該脫硫劑由Na、Cu、Si的氧化物或鹽與活性炭組成。其制備方法是將上述元素的水溶性化合物在活性炭成型前添加,或經(jīng)過分浸或共浸負(fù)載到活性炭上,然后在室溫～300℃干燥和活化而成。該脫硫劑能同時脫除H
文檔編號B01J20/20GK1324686SQ00114588
公開日2001年12月5日 申請日期2000年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月24日
發(fā)明者葉敬東, 張傳學(xué), 張清建, 張先茂, 王國興, 孔渝華, 王先厚, 王賢超, 李木林 申請人:湖北省化學(xué)研究所