CN1121950A - 干式成型脱硫剂及其制备和用途 - Google Patents

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刘惠萍
樊心晨
岳登贵
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Abstract

本发明涉及一种干式成型脱硫剂及其制备方法和用途。该脱硫剂中主要活性组分系天然铁矿、铁矿渣以及氧化锌，再加入水、造孔剂、粘结剂等，经混合挤条而成。它具有生产成本低，在常温、常压下，脱除硫化氢效率高，耐二氧化碳含量高等优点，可被广泛用于脱除煤气、水煤气、天然气、沼气等可燃气中的无机硫硫化氢。

Description

干式成型脱硫剂及其制备和用途
本发明涉及一种用于煤气、水煤气、天然气、沼气等多种工业用燃气原料中脱除硫化物用的脱硫剂及其制备方法，特别是关于一种脱除无机硫硫化氢用的脱硫剂及其制备方法。
目前工业生产上用成型脱硫剂净化贫硫气体已有一定规模；如煤气、合成气等脱硫净化，而富硫气体则一般采用湿法与干法结合的方法净化。对常温常压下直接采用干式成型脱硫剂净化富硫气体的研究较少，实际使用的效果也不理想，文献WO90/14876介绍了含硫气体的净化方法及脱除无机硫硫化氢的脱硫剂，但该脱硫剂的使用温度较高，为300～500℃，可处理的原料气中二氧化碳的含量较低，且生产成本较高。为克服上述脱硫剂存在的不足，本发明提供了一种在常温、常压下使用，可一次性脱除富硫气中硫化氢，且可耐高二氧化碳含量，生产成本低廉的干式成型脱硫剂及其制备方法。
本发明的脱硫剂是通过以下的技术方案来实现的。首先以一种硫酸厂或炼钢厂的废铁矿渣为主要原料，并加入天然铁矿、氧化锌等经干混法制成干式成型脱硫剂。其主要活性组份重量组成范围如下：
   组分    ZnO  Fe2O3   FeO    MnO2    SiO2 选自ZnFe3O4、MnFe3O4、Pb、Mg中至少一种及混合物
 百分含量  0.1～8  60～70  1～10   0.5～2   10～15       0.5～5
本发明的干式成型脱硫剂的制备方法如下：铁矿渣、天然铁矿、氧化锌经250～280℃干燥2～6小时，用球磨机粉碎至粒度小于100目，加入5～30％(重量)造孔剂及2～25％(重量)的粘结剂水溶液搅拌混合后，送入挤条机，挤条制成φ5×10～15毫米的圆柱长条。其中加入的造孔剂有乌洛托品、木屑、碳胺、聚乙二醇、脲或它们的混合物，将上述的圆条湿基在105～120℃条件下干燥2～10小时，自然冷却形成干基；然后将干基在温度130～180℃条件下焙烧0.5～10时，再升温至200～300℃，焙烧5～20小时，即得成品。
用上述制备方制得的干式成型脱硫剂的组份举例如下：
    组份编号     ZnO  Fe2O3   FeO   MnO2   SiO2 选自ZnFe3O4、MnFe3O4、PbMg中至少一种及其混合物
    A-1   0.1～2  60～65  5～10  5～10  10～15      0.5～5
    A-2   0.1～2  66～70  1～4  5～10  10～15      0.5～5
两种脱硫剂的物化数据列于表1
 编号    外型      规格   堆比重kg/m    强度MPa(侧压)  烧失重％  比表面m/g   孔容ml/g
  A-1  棕红色圆柱体  φ5×10～15     870     2.8     4    18   0.07
  A-2  棕红色圆柱体  φ5×10～15     850     2.5     5    19   0.08
由上述方法制得的干式成型脱硫剂可用于脱除煤气、水煤气、天然气、沼气等可燃气中的无机硫硫化氢，该脱硫剂生产成本低，工艺简单，可在常温、常压下一次脱除富硫化氢于0.1ppm以下，且可耐高二氧化碳含量。
实施例1
A-2成型脱硫剂脱除水煤气中H2S的实施例如下，用内径为67mm的钢管作为脱硫反应器，内填装φ5×10～15mm的A-2成型脱硫剂1000ml，反应器进口水煤气中含有H2S2.15g/m3，O20.4％，CO26.4％，其余为CO，H2，N2。在温度为常温、压力为常压、空速为300hr-1条件下；硫容为30.1％(重量)，反应器出口气中含H2S为0.09ppm。
实施例2
A-1成型脱硫剂脱除一次湿法脱硫后城市煤气中H2S的例子如下，用内径为67mm的钢管作为反应器，内填装φ5×10～15mm的A-1成型脱硫剂1000ml，反应器进口气中含H2S100mg/m3。在温度为常温、压力为常压、空速为750hr-1条件下；硫容为45.0％(重量)，反应器出口气中含H2S为0.05ppm。
实施例3
A-1成型脱硫剂脱除天然气中H2S的实施例如下，用内径为67mm的钢管作为反应器，内填装φ5×10～15mm的A-1成型脱硫剂1000ml，反应器进口气中含H2S150mg/m3。在温度为常温、压力为常压、空速为500hr-1条件下；硫容为32.0％(重量)，反应器出口气中含H2S为0.04ppm。
实施例4
A-2成型脱硫剂脱除沼气中H2S的例子如下：用内径为67mm的钢管为反应器，内填装φ5×10～15mm的A-2成型脱硫剂1000ml，反应器进口沼气中含H2S3.6g/m3，CO239.0％，O20.2％，其余为CH4及少量的CO，在温度为常温、压力为常压、空速为100hr-1条件下；硫容为21.4％(重量)，反应器出口气中含H2S为0.095ppm。

Claims (6)

1.一种干式成型脱硫剂，其特征是含有主要活性重量组成：ZnO0.1～8％，Fe2O360～70％，FeO1～10％，MnO20.5～2％，SiO210～15％及选自ZnFe3O4、MnFe3O4、Pb、Mg中的至少一种或它们的混合物0.5～5％等。
2.根据权利要求1所述的干式成型脱硫剂，其特征是主要活性组份来自天然铁矿、硫酸厂或炼钢厂的铁矿渣及氧化锌。
3.根据权利要求1或2所述的干式成型脱硫剂的制备方法，其特征是：天然铁矿、铁矿渣、氧化锌经250～280℃干燥2～6小时，用球磨机粉碎至粒度小于100目；加入5～30％(重量)造孔剂及2～25％(重量)的粘结剂水溶液搅拌混合均匀后，送入挤条机，挤条制成φ5×10～15毫米的圆柱长条，将这圆柱长条湿基在105～120℃条件下干燥2～10小时，自然冷却形成干基，然后将干基在温度130～180℃条件下焙烧0.5～10小时，再升温至200～300℃，焙烧5～20小时，即得该脱硫剂成品。
4.根据权利要求3所述的干式成型脱硫剂的制备方法，其特征是所用的造孔剂为乌洛托品、木屑、碳胺、聚乙二醇、脲或他们的混合物。
5.根据权利要求3所述的干式成型脱硫剂的制备方法，其特征是所用的粘结剂为石灰、碳酸钠、糊精、水玻璃、淀粉。
6.根据权利要求1所述的干式成型脱硫剂的用途，其特征是该脱硫剂可用于脱除煤气、水煤气、天然气、沼气等可燃气中的无机硫硫化氢。
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