CN101664689A - 活性炭脱硫剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混涅法制备活性炭脱硫剂及其方法。氧化铜或碱式碳酸铜和煤粉或木炭粉与一定量的水混合均匀，再加入焦油，进行碾压，碾压均匀后挤条成型，再经干燥、活化，制成负载氧化铜的活性炭脱硫剂。用本发明制备的活性炭脱硫剂比浸渍法制备的活性炭脱硫剂孔系更发达，比表面积超过1000m2/g，这种用混涅法负载CuO的活性炭脱硫剂，不仅适用于石油化工脱硫，更适用于水煤气脱硫，用于水煤气脱硫不但活性高，而且工作硫容可达30％以上，可再生，耐水性强，不泥化，生产成本低，工艺简单。

Description

活性炭脱硫剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种石油化工技术中的催化剂，尤其是混涅法制备活性炭脱硫剂及其方法
背景技术：
活性炭脱硫剂是最早使用的干法脱硫剂之一，至今已有70多年的使用历史。早先的活性炭脱硫技术设备庞大，再生和硫回收过程较复杂，操作烦锁。在20世纪50年代逐渐被湿法所取代。近年来由于再生方法得以改进和简化，又开发了精脱硫用的活性炭脱硫剂和常温精脱硫技术，有不少中、小型合成氨厂、尿素厂、联醇生产厂利用活性炭脱硫剂干法脱除原料气中的硫化氢及部分有机硫。此法具有硫容大，适应性强，操作温度低，并可再生反复使用且能回收硫磺等优点，而且活性炭脱硫剂的价格比较便宜。但活性炭脱硫剂仅限于有氧的情况，无氧时吸硫能力很低。就耐水性而言，活性炭脱硫剂优于氧化铁脱硫剂。活性炭脱硫机理是利用活性炭表面活性基团的催化作用加速气体中的H2S和O2发生下述反应：2H2S+O2→2H2O+2S H2S与O2在活性炭表面的反应实际上分两步进行，首先是活性炭表面吸附氧，形成活性中心的表面氧化物，然后气体中的H2S分子与化学吸附的氧发生反应，生成的硫磺沉积在活性炭的微孔中。穿透硫容可达20％以上，可再生并回收硫磺，与氧化铁及氧化锌脱硫剂相比，耐水性强，不泥化，但单纯活性炭催化剂不理想，为了提高催化活性，加速反应的进行，提高脱硫效果，通常的做法是采用浸渍法负载8％左右的活性金属如铜、碱金属或碱土金属等。
CN1704143公开的“一种活性炭脱硫剂及其应用”采用活性炭浸渍碱金属化台物和碱土金属化合物组成脱硫剂。采用的是浸渍法。
CN1792414公开的“复合活性炭脱硫剂及其制备方法”一种复合活性炭脱硫剂及其制备方法，原料为：石灰：40～70％；硫脲副产品：20～56％；活性炭：3～15％；酸化风化煤：3～15％。制备方法为：在蒸压釜中，将硫脲副产品与石灰在釜中发生自身反应30～90分钟，温度升至260℃，压力1.5/Pa，减压排气；再加压1.5～2/Pa，温度升至260℃，保持2小时后降至室温。冷却：将上述反应后的物料在室内自然冷却到室温。混料：将上述配制后的物料投入混料机或雷磨机中搅拌20分钟磨粉达120目。工艺过程带复杂。
ZDE-1型改性活性炭脱硫剂是一种用于精脱硫的改性活性炭脱硫剂，以煤、椰壳或木质为原料，以焦油为胶粘剂挤条成型后经炭化处理，再用水蒸气活化，经筛分后制成。用活性金属盐溶液等浸渍后，再经干燥、焙烧和过筛后制得。
上述的现有技术均采用浸渍法将金属盐浸渍在活性炭上，这种方法的缺点是减少了活性炭的微孔，从而使活性炭脱硫剂的比表面积和孔容下降，降低了脱硫的速度和硫容。
发明内容：
本发明的目的就是针对上述现有技术的不足提供一种活性炭脱硫剂；
本发明的另一目的是提供一种活性炭脱硫剂制备方法。
本发明的目是通过以下技术方案实现的：
活性炭脱硫剂，用混涅法负载氧化铜或碱式碳酸铜，各组分按重量百分比包括：
氧化铜2-5％或碱式碳酸铜5-10％
煤粉或木炭粉55-65％
焦油20-30％
水5-13％
活性炭脱硫剂的制备方法，包括以下顺序和步骤：
a、取2-5％的氧化铜或5-10％的碱式碳酸铜和55-65％的煤粉或木炭粉与5-13％水混合均匀：
b、再加入20-30％焦油，进行碾压，碾压均匀后挤条成型，并在室温下干燥；
c、将干燥后的炭条在炭化炉中450℃炭化，炭化时间40min；
d、然后在活化炉中用水蒸汽活化，活化温度850℃，活化时间180min，制成负载氧化铜活性炭脱硫剂。
有益效果：应用本发明制备的活性炭脱硫剂比浸渍法制备的活性炭脱硫剂孔系更发达，比表面积超过1000m2/g，这种负载CuO的活性炭，用于水煤气脱硫不但活性高，而且工作硫容可达30|％以上，可再生，耐水性强，不泥化，生产成本低，工艺简单。
具体实施方式：
下面结合实施例作进一步的详细说明：
活性炭脱硫剂，用混涅法负载氧化铜或碱式碳酸铜和氧化锌或碳酸锌，各组分按重量百分比包括：
氧化铜2-5％或碱式碳酸铜5-10％
煤粉或木炭粉55-65％
焦油20-30％
水5-13％
活性炭脱硫剂的制备方法，包括以下顺序和步骤：
a、取2-5％的氧化铜或5-10％的碱式碳酸铜和55-65％的煤粉或木炭粉与5-13％水混合均匀；
b、再加入20-30％焦油，进行碾压，碾压均匀后挤条成型，并在室温下干燥；
c、将干燥后的炭条在炭化炉中450℃炭化40min；
d、然后在活化炉中用水蒸汽活化，活化温度850℃，活化时间180min，制成负载氧化铜活性炭脱硫剂。
实施例1：
a、取5Kg的氧化铜和65Kg的煤粉与13Kg水混合均匀：
b、再加入30Kg焦油，进行碾压，碾压均匀后挤条成型，并在室温下干燥；
c、将干燥后的炭条在炭化炉中450℃炭化40min；
d、然后在活化炉中用水蒸汽活化，活化温度850℃，活化时间180min，制成负载氧化铜活性炭脱硫剂。
实施例2：
a、取2Kg的氧化铜和55Kg的木炭粉与5Kg水混合均匀：
b、再加入20Kg焦油，进行碾压，碾压均匀后挤条成型，并在室温下干燥；
c、将干燥后的炭条在炭化炉中450℃炭化40min；
d、然后在活化炉中用水蒸汽活化，活化温度850℃，活化时间180min，制成负载氧化铜活性炭脱硫剂。
实施例3：
a、取10Kg的碱式碳酸铜和65Kg煤粉与13Kg水混合均匀：
b、再加入30Kg焦油，进行碾压，碾压均匀后挤条成型，并在室温下干燥；
c、将干燥后的炭条在炭化炉中450℃炭化40min；
d、然后在活化炉中用水蒸汽活化，活化温度850℃，活化时间180min，制成负载碱式碳酸铜活性炭脱硫剂。
实施例4：
a、取5Kg的碱式碳酸铜和55Kg煤粉与5Kg水混合均匀：
b、再加入20Kg焦油，进行碾压，碾压均匀后挤条成型，并在室温下干燥；
c、将干燥后的炭条在炭化炉中450℃炭化40min；
d、然后在活化炉中用水蒸汽活化，活化温度850℃，活化时间180min，制成负载碱式碳酸铜活性炭脱硫剂。

Claims (2)

1、一种活性炭脱硫剂，其特征在于，用混涅法负载氧化铜或碱式碳酸铜和氧化锌或碳酸锌，各组分按重量百分比包括：
氧化铜2-5％或碱式碳酸铜5-10％
煤粉或木炭粉55-65％
焦油        20-30％
水          5-13％
2、按照权利要求1所述的活性炭脱硫剂的制备方法，其特征在于，包括以下顺序和步骤：
a、取2-5％的氧化铜或5-10％的碱式碳酸铜和55-65％的煤粉或木炭粉与5-13％水混合均匀；
b、再加入20-30％焦油，进行碾压，碾压均匀后挤条成型，并在室温下干燥；
c、将干燥后的炭条在炭化炉中450℃炭化40min；
d、然后在活化炉中用水蒸汽活化，活化温度850℃，活化时间180min，制成负载氧化铜活性炭脱硫剂。
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