專利名稱：吸附-氧化耦合脫硫劑的制備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種吸附氧化耦合脫硫劑的制備方法，該技術屬于油氣凈化領域，所制備的脫硫劑專用于含硫化合物的脫除。
背景技術：
由于原油的日益重質化 和劣質化，使液化氣中的硫含量特別是延遲焦化液化氣中的總硫含量明顯增加。研究表明，延遲焦化液化氣中的硫化物除有一定量的硫化氫和低分子量的硫醇等酸性硫化物外，還含有相當量的噻吩、硫醚和羰基硫等中性硫化物。而這些中性硫化物不能用常規(guī)的醇胺法、堿洗法、固體堿法等脫除。這就使得來自延遲焦化的液化氣和從其中分離出的低碳烯烴中的總硫含量不能滿足使用要求。而液化氣的綜合利用，首要問題就是原料氣的脫硫凈化，它是保證液化氣進行深度加工利用的關鍵。因此探求一種脫除中性硫化物的有效方法是解決液化氣高效利用瓶頸的關鍵。含硫氣體凈化可大致分為干法、濕法和其他諸如生物脫硫等新型脫硫方法。近年，由于濕法脫硫存在脫硫精度不聞、有廢液排放、溶劑再生能耗聞、工藝復雜幾長等缺點，人們轉而逐步重視起工藝流程簡單、脫硫精度高，且無廢液、廢渣排放等優(yōu)點的干法脫硫。常見的干法脫硫劑包括金屬氧化物(鐵基、鋅基、錳基等金屬氧化物脫硫劑)、分子篩、活性炭等?；钚蕴吭蟻碓磸V泛，具有高度發(fā)達的孔隙結構和極大的比表面積、良好的熱穩(wěn)定性、較高的吸附容量及較低的投入成本等，這些都使其作為吸附脫硫劑將有金屬氧化物和分子篩所無以比擬的優(yōu)勢。但現(xiàn)行的活性炭脫硫劑脫硫活性低、硫容低。傳統(tǒng)的氧化脫硫劑盡管脫硫活性高，但由于活性組分顆粒尺寸大，只有表層的活性組分與硫化物發(fā)生作用，活性組分的利用率低，因而脫硫劑的硫容低，須頻繁再生，再生時間長，如氣體硫含量很高，失活太快，很難進行大規(guī)模連續(xù)化生產，限制了其應用范圍，往往只用于低硫含量氣體的脫除。本研究采用多次浸潰法制備吸附氧化耦合脫硫劑，通過吸附和氧化脫硫劑的耦合，使兩種傳統(tǒng)的脫硫劑優(yōu)勢互補，所得耦合脫硫劑硫容高、反應速率快、再生性能好，且制備工藝簡單。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在避免上述現(xiàn)有技術的不足之處而提供了一種吸附氧化耦合脫硫劑的制備方法，獲得具有聞硫容、聞傳質速率、聞脫硫精度的脫硫劑。本發(fā)明解決其技術問題是采用多次浸潰法，以活性炭為載體，F(xiàn)e (NO3) 3 · 9H20為活性相前驅物，制備吸附-氧化耦合脫硫劑。具體步驟如下(I)按氧化鐵與活性炭的質量比稱取活性炭及Fe (NO3) 3 ·9Η20，并將Fe (NO3) 3 ·9Η20完全溶解于一定量水中，氧化鐵和活性炭質量比控制在I 13% ;(2)將稱取的活性炭慢慢倒入Fe (NO3) 3 · 9Η20水溶液中，靜置約10h，進行一次浸潰；(3)將所得產物在80_100°C下干燥12h后，然后在300-500°C下焙燒2h ；
(4)重復⑴，將(3)所得產物慢慢倒入Fe (NO3) 3 · 9H20水溶液中，靜置約10h，進行二次浸潰，氧化鐵和活性炭質量比控制在I 13% ;(5)重復步驟(3)，即得吸附氧化耦合脫硫劑。本發(fā)明是在干法脫硫劑的制備過程中引入催化劑設計的理念，將吸附脫硫劑與氧化脫硫劑的優(yōu)勢性能互補，改變傳統(tǒng)脫硫劑硫容低、傳質速率慢和再生周期短的應用弊端。以活性炭為載體，以氧化鐵為活性相，通過多次浸潰法制備吸附氧化耦合脫硫劑。該法所得脫硫劑通過兩種傳統(tǒng)脫硫劑的協(xié)同效應，在借助活性炭發(fā)達孔系結構的基礎上實現(xiàn)了高活性氧化鐵脫硫劑高度分散，使其顯示了較高的脫硫性能，其一次穿透硫容可高達56. 3%，這一脫硫效果遠高于當前國內外報道數據。此外，該法所得脫硫劑不僅脫硫性能好，而且制備工藝簡單。
具體實施例方式下面將結合具體實施例詳述本發(fā)明的技術特點?！嵤├齀 :本實例為浸潰法制備吸附氧化耦合脫硫劑。(I)分別按氧化鐵與活性炭的質量比為1%、5%、7%、9%、11%、13稱取自制超級
活性炭及Fe (NO3)3 · 9H20，并將其完全溶解于一定量水中；(2)將稱取的自制活性炭慢慢倒入Fe (NO3) 3 · 9H20水溶液中，靜置約10h，進行一次等體積浸潰；(3)將所得產物在80-100°C下干燥12h后，然后在300°C下焙燒2h ；(4)重復(I)，將(3)所得慢慢倒入Fe (NO3)3 · 9H20水溶液中，靜置約10h，進行二次浸潰；(5)重復(3)，即得吸附氧化耦合脫硫劑。脫硫劑的脫硫性能評價條件具體為原料氣為氮氣和硫化氫的混合氣，H2S的濃度約為2900ppm。量取約3ml的吸附氧化I禹合脫硫劑,加入內徑為Φ Ilmm的固定床反應器中，反應管兩端填充玻璃棉，床層上下裝填石英砂。反應溫度為25— 90°C，反應壓力為常壓，空速為840( '采用PFPD-GC檢測脫硫尾氣中H2S的含量，選取硫化物含量為343ppm時為脫硫劑的穿透點，并以此計算脫硫劑的一次穿透硫容。采用多次浸潰法，氧化鐵與活性炭的質量比不同所制備吸附氧化耦合脫硫劑的結構參數及硫容見表I。表I氧化鐵負載量對脫硫劑結構和性能的影響
權利要求
1.一種吸附氧化耦合脫硫劑的制備方法，該方法是以活性炭為載體、氧化鐵為活性相，采用多次浸潰法制備出用于石油氣脫硫的高效干法脫硫劑，其具體制備步驟如下 ⑴按氧化鐵和活性炭質量比稱取活性炭及Fe (NO3) 3 9H20,并將Fe (NO3) 3 9H20完全溶解于一定量水中，氧化鐵和活性炭質量比控制在I 13% ; ⑵將稱取的活性炭慢慢倒入Fe (NO3)3 9H20水溶液中，靜置約10h，進行一次浸潰； ⑶將所得產物在80-100°C下干燥12h后，然后在300-500°C下焙燒2h ； ⑷重復(1)，將(3)所得產物慢慢倒入Fe (NO3) 3 *9H20水溶液中，靜置約10h，進行二次浸潰，氧化鐵和活性炭質量比控制在I 13% ; (5)重復步驟(3)，即得吸附氧化耦合脫硫劑。
全文摘要
本發(fā)明在脫硫劑制備過程中引入了催化劑結構設計的理念，提供了一種吸附氧化耦合脫硫劑的制備方法。該方法以硝酸鐵和活性炭為主要原料，采用多次浸漬法制備了具有傳質速率大和硫容高的干法脫硫劑，并用于含硫氣體的脫除。此法制備的脫硫劑，其在低溫、常壓、高空速下顯示出了較高的脫硫性能。其中，以自制活性炭為載體制得脫硫劑的一次穿透硫容可高達56.3％；以商業(yè)活性炭為載體制得脫硫劑的一次穿透硫容亦可達23.9％。此外，本發(fā)明制備工藝簡單，且不會產生廢液或廢渣等。
文檔編號B01J20/20GK102794156SQ20121032832
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權日2012年9月7日
發(fā)明者劉欣梅, 孟欣, 趙江濤, 閻子峰 申請人:中國石油大學(華東)