專利名稱：常溫高活性高硫容高強(qiáng)度脫硫劑的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種氧化鐵脫硫劑的產(chǎn)生方法，采用本發(fā)明生產(chǎn)的氧化鐵脫硫劑，具有較高的活性和較高的硫容，且耐磨強(qiáng)度高。
背景技術(shù)：
在煤氣和天然氣脫硫工藝中，氧化鐵脫硫劑使用非常廣泛，它具有硫容較高、價格較低、脫硫精度較高的優(yōu)點，但是其耐磨強(qiáng)度很不理想，只能使用在小氣量的固定床脫硫裝置上，而對大氣量的流動床脫硫裝置，因為其耐磨強(qiáng)度低根本無法使用。
即使在小氣量的固定床脫硫裝置中使用的脫硫劑，由于耐磨強(qiáng)度低，裝填后在使用時還是存在氣體偏流現(xiàn)象，這主要是由于脫硫劑在裝填時粉化引起的裝填不均勻造成的，所以，提高脫硫劑的耐磨強(qiáng)度是氧化鐵脫硫劑擴(kuò)大使用范圍和領(lǐng)域的必然途徑。同時，氧化鐵脫硫劑另外不足之處是在無氧的條件下使用硫容低，如何大幅度增加氧化鐵脫硫劑在無氧條件下使用的硫容，降低氣體脫硫的直接成本，是氧化鐵脫硫劑與其它類型吸附劑、脫硫劑競爭的關(guān)鍵。
相對于氧化鋅脫硫劑和活性碳吸附劑，氧化鐵脫硫劑脫硫精度不高，難以一次性達(dá)到化工生產(chǎn)的要求，也限制了它是使用。
專利CN98117729.8公開了一種含有以Ca#-[2]Fe#-[2]0#-[5]為活性組分的脫硫劑，以及制備這種脫硫劑的方法。專利CN01142355.2發(fā)明的脫硫劑的有效活性組分為六水合鐵酸三鈣3CaO·Fe2O3·6H2O。專利CN98117322.5提供了一種高溫硫敏陶瓷熱煤氣脫硫劑，其特征在于硫敏陶瓷以二氧化鈦和氧化鋅為基本原料，三氧化二鉍為微量添加劑，采用化學(xué)共沉淀方法制備，凝膠漿液噴霧干燥成型，顆粒高溫煅燒。專利CN91109694.9提供了一種用酸性廢液制備的脫硫劑及工藝，其主要成份是氧化鐵與膨潤土的混合物。專利CN00116020.6提供了一種耐缺氧復(fù)合型金屬水合氧化物精脫硫劑及制備方法。該脫硫劑由水合氧化鐵Fe2O3·H2O與其它金屬元素Ti、Co、Ni、Mo、Zn、Cd、Cr、Hg、Cu、Ag、Sn、Pb、Bi中任一種或一種以上的化合物和/或堿土金屬元素Ca、Mg的化合物組成。專利CN01106879.5披露了一種常溫氧化鐵精脫硫劑，生產(chǎn)經(jīng)過硫酸亞鐵、沉淀劑氨水、碳酸鈉和石灰，助劑鎳或鉻或銅或鎘或其他過渡金屬元素氧化物、粘合劑及載體水泥、木屑。CN200310101695.4公開了一種可再生的脫硫劑及其制備方法，該脫硫劑是一種多元復(fù)合物，含有質(zhì)量比15-80％的氧化鐵或海綿鐵，質(zhì)量比0-30％的粘結(jié)劑，質(zhì)量比15-80％的堿金屬-堿土金屬氧化物，質(zhì)量比1-10％的造孔劑，質(zhì)量比1-5％增效劑；該脫硫劑的制備方法是經(jīng)預(yù)處理、共浸漬、捏合、成型、焙燒、活化；該制備方法具有精脫硫且可反復(fù)再生功能。專利CN00116020.6公開了一種耐缺氧復(fù)合型金屬水合氧化物精脫硫劑及制備。該脫硫劑是由水合氧化鐵Fe2O3·H2O與選自Ti、Co、Ni、Mo、Zn、Cd、Cr、Hg、Cu、Ag、Sn、Pb、Bi中任一種或一種以上的金屬元素的水合氧化物，以及堿土金屬元素Ca、Mg的氧化物組成的復(fù)合物。其制法是將鐵鹽或亞鐵鹽配制成溶液，向溶液中加入無機(jī)堿性物并過量，再加入所述的其它金屬元素的化合物，任選的用無機(jī)堿中和，經(jīng)固液分離，成型制成，任選的加入堿土金屬元素的化合物混合成型制成。
這些專利的方法都沒有加入揮發(fā)性和憎水性造孔劑，一般是加入木屑作為造孔劑，所造的脫硫劑孔屑都是大孔，不僅使脫硫劑的活性受到較大的影響，而且脫硫劑的強(qiáng)度也比較差，影響了氧化鐵脫硫劑的使用范圍和功能。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)原理，比表面積增大則反應(yīng)速度增大。本發(fā)明即加入造孔劑以增大脫硫劑的比表面積，加入固化劑以增大脫硫劑的耐磨強(qiáng)度。
本專利公開了一種高活性、高硫容和高耐磨強(qiáng)度的脫硫劑生產(chǎn)方法，對需要捏合的脫硫劑原料，加入乙醇(酒精或者酒)、醋酸(醋)、萘、焦油、煤油、植物油等等揮發(fā)性和憎水性造孔劑，加入比例為0.01％到35％，同時在需要捏合的脫硫劑原料中加入硅酸鈉、水泥、石灰、偏硅酸鈉等等固化劑，加入比例為0.01％到15％，然后充分捏合，捏合時間為1分鐘到10小時，以捏合30分鐘為好。
捏合后，物料經(jīng)過擠條或者其它方法成型為Φ2mm到Φ8mm，再進(jìn)行干燥，干燥方法是采用在常溫下曬干為好。如果要在經(jīng)過加熱烘干，則需要采用程序升溫方式，程序升溫在30～50℃的低溫段恒溫1到10小時，再升溫到80℃左右的中溫段恒溫0.5小時以上，最后在200℃以下完成干燥。
揮發(fā)性造孔劑是在常溫下容易揮發(fā)為氣體的固體、液體，它們對脫硫劑形成造孔作用，可以加入其中的一種，也可以加入其中的多種。根據(jù)試驗，揮發(fā)性造孔劑以甲醇、乙醇(酒精或者酒)其中的一種或者二種按照任意比例配合為最好。
憎水性造孔劑以萘、煤油、植物油其中的一種或者三種按照任意比例配合為最好。
揮發(fā)性造孔劑和憎水性造孔劑可以在同一脫硫劑品種中同時加入，加入的比例可以是任何比例，但是以憎水性兼具揮發(fā)性的造孔劑萘為最好，含有萘造孔劑的脫硫劑干燥需要加熱到150℃以上。
固化劑硅酸鈉、水泥、石灰、偏硅酸鈉可以在同一脫硫劑品種中同時加入，加入的比例可以是任何比例，也可以是其中的一種。
經(jīng)過測試，加入造孔劑和固化劑以后脫硫劑關(guān)鍵理化指標(biāo)為比表面160-320m2/g堆密度0.46-0.64Kg/L強(qiáng)度≥80N/cm，一般為95N/cm
工作硫容≥24％，一般為36％(w.)
具體實施例方式實施例1某鋼鐵廠焦?fàn)t煤氣脫硫劑的生產(chǎn)及應(yīng)用情況生產(chǎn)脫硫劑原料粉碎到300目以下氧化鐵38％、乙醇1％、萘0.5％、石灰6％，其余為填充料。
把以上原料混合后進(jìn)行捏合，捏合時間50分鐘。
捏合后，物料經(jīng)過擠條或者其它方法成型為Φ5mm的條狀，在30～50℃的低溫段恒溫2小時，再升溫到80℃左右的中溫段恒溫1小時以上，最后在150℃完成干燥。
經(jīng)過測試，該脫硫劑關(guān)鍵理化指標(biāo)為比表面283m2/g堆密度0.54Kg/L強(qiáng)度98N/cm在某鋼鐵廠的3000Nm3/h焦?fàn)t煤氣脫硫是的工作硫容為67％。
實施例2某天然氣凈化工廠脫硫劑的生產(chǎn)及應(yīng)用情況生產(chǎn)脫硫劑原料硫酸亞鐵沉淀的氫氧化鐵56％、甲醇3％、焦油1.6％、石灰和425水泥8％，其余為填充料。
把以上原料混合后進(jìn)行捏合，捏合時間30分鐘。
捏合后，物料經(jīng)過擠條或者其它方法成型為Φ4mm的條狀，在30～50℃的低溫段恒溫2小時，再升溫到80℃左右的中溫段恒溫0.6小時，最后在200℃完成干燥。
經(jīng)過測試，該脫硫劑關(guān)鍵理化指標(biāo)為比表面174m2/g堆密度0.48Kg/L強(qiáng)度123N/cm在天然氣脫硫廠的8000Nm3/h天然氣脫硫的工作硫容為36％。
權(quán)利要求
1本發(fā)明提供了一種高活性、高硫容和高耐磨強(qiáng)度的脫硫劑生產(chǎn)方法，其特征在于1.1在需要捏合的脫硫劑原料中加入乙醇(酒精或者酒)、醋酸(醋)、萘、焦油、煤油、植物油等等揮發(fā)性和憎水性造孔劑，加入比例為0.01％到35％，然后充分捏合。1.2同時在需要捏合的脫硫劑原料中加入硅酸鈉、水泥、石灰、偏硅酸鈉等固化劑，加入比例為0.01％到15％，然后充分捏合。1.3擠條或者其它方法成型后的脫硫劑干燥方法是采用在常溫下曬干，如果在烘箱中烘干，則需要采用程序升溫方式，程序升溫在30～50℃的低溫段恒溫3小時以上，再升溫到80℃左右的中溫段恒溫0.5小時以上，最后在200℃以下完成干燥。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于1.1中揮發(fā)性造孔劑要在常溫下容易揮發(fā)為氣體，對脫硫劑形成造孔作用，可以加入其中的一種，也可以加入其中的多種。
3根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于1.1中憎水性造孔劑要兼具揮發(fā)性造孔劑在常溫下容易揮發(fā)為氣體的功能，同時對脫硫劑形成造孔作用，可以加入其中的一種，也可以加入其中的多種。
4根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于1.1中揮發(fā)性造孔劑和憎水性造孔劑可以同時加入。
5根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于1.2中的固化劑硅酸鈉、水泥、石灰、偏硅酸鈉可以同時加入，也可以加入其中的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高活性、高硫容、高強(qiáng)度的氧化鐵脫硫劑。即在需要捏合的脫硫劑原料中加入乙醇(酒精或者酒)、醋酸(醋)、萘、焦油、煤油、植物油等揮發(fā)性和憎水性造孔劑，加入比例為0.01％到35％，同時在需要捏合的脫硫劑原料中加入硅酸鈉、水泥、石灰、偏硅酸鈉等等固化劑，加入比例為0.01％到15％，然后充分捏合，擠條或者其它方法成型后的脫硫劑干燥方法是采用在常溫下曬干，如果在烘箱中烘干，則需要采用程序升溫方式，程序升溫在30～50℃的低溫段恒溫3小時以上，再升溫到80℃左右的中溫段恒溫0.5小時以上，最后在200℃以下完成干燥。
文檔編號B01D53/50GK1966625SQ20051002206
公開日2007年5月23日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者曾軻, 盛曉萍, 王俊昌, 肖九高, 張?zhí)靵?申請人:成都華西化工研究所