JPS59225738A - 脱硫剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、重質油あるいはその蒸留残査、石炭等をガス
化して得られるガスからいおう分を除去する脱硫剤に関
するものである。

原油価格の高騰や輸入原油の重質化が、我が国のエネル
ギーや化学原料の将来の見通しを暗くしている。

この対応として、原油から軽質分を蒸留した残査分いわ
ゆる蒸留残査あるいは石炭を原料としてガス化を行い、
それによって得られる一酸化炭素（ＣＯ）と水素（Ｈ２
）の利用が検討されている。

すなわち、このようにして得られたＣｏ、Ｈ！を直接燃
料に利用する方法、このガスから液化燃料を合成する方
法、あるいは従来石油（ナフｆ）から得ていたエチレン
、プロピレン、酢酸等への転換を計る方法等の石油代替
エネルギー政策が打ち出されている。

重質油や石炭中のいおう化合物はガス化反応時に硫化物
、主としてＨ２Ｓ　（１０％程度はａｏｓ　）に転化し
、ＣＯやＨｌの還元性ガス中に混入する。

そして燃料として使用する場合には、いおう酸化物とな
って大気汚染源となったり、合成原料の場合には触媒被
毒となるため、種々の精製法が提案され、そのうちのい
くつかについては稼動中である。　　　□ その１つとしては湿式法があり、それは硫化水素を化学
吸収させて除去するプロセスである。

この方法は、溶液に硫化水素を吸収させるため、ガスを
冷却する必要があシ、それに伴うエネルギー損失や、吸
収液の再生、排水処理などの問題がある。

他の方法としては、吸着剤（例えば酸化鉄。

酸化モリブデン等が知られている）に吸着させた後、酸
素によシいおう酸化物として脱着するとともに吸着剤を
再生して繰シ返し利用する、いわゆる乾式法も提案され
ている。

本発明はこの乾式法に適用するいおう化合物の吸着剤に
関する。

従来から酸化鉄は脱硫剤としてよく知られている。酸化
鉄としては鉄鉱石自身でも脱硫性能はあるが、吸着再生
により粉化するため、耐熱性担体、例えばシリカ、アル
ミナ、チタニア等に酸化鉄を担持して使用する方法も提
案されている。

本発明者等は酸化鉄を吸着剤とする脱硫剤について鋭意
研究を実施した結果、次の問題に直面した。

つまり、Ｈ，ＳやａＯＳの酸化鉄への吸着容量が少ない
ため、この方法による脱硫プロセスを組み立てる場合、
大量の脱硫剤を準備することが必要なのである。

従って、吸着容量を増大すると共に、再生処理時間短縮
をはかることがこの問題解決につながるものであり、か
かる観点から本発明は脱硫過程での硫化物の吸着容量を
飛躍的に増大し、且つ再生処理時間の短い脱硫剤を提供
するものである。

すなわち本発明は、酸化鉄により還元性ガス中に含まれ
る硫化物を硫化鉄として固定し、該還元性ガス中から硫
化物を除去する脱硫剤において、酸化鉄を担持する担体
の細孔径を１３０λ以上としたことを特徴とする脱硫剤
に関するものである。

以下本発明の吸着剤を実施例に従い説明する。

実施例１゜ 酸化チタン〔アナターゼ形Ｔ１０１球状（２ｍ〕〕に対
してＩＦ　ｅ２０３として５０重量％となるように硝酸
第２鉄水溶液を含浸させ、風乾後、５５０℃において３
時間焼成し吸着剤とした。

石炭を部分燃焼して得られるガスとして第１表に示す組
成ガス中にＨａｓ　１０００　ｐ、ｐ、ｍを添加して、
この吸着剤を作用させた。

次に、このようにして得られた吸着剤（硫化鉄）を第２
表に示す条件で再生した。

第１表 第２表 第１図は、上記吸着剤の細孔径分布を示す図表である。

第１図において横軸は細孔直径（λ）であり、縦軸は累
積細孔容積（ｃｃ／ｒ）である。

また、図中■は市販のチタニア担体を使用した比較例で
あり、■は細孔径を大きくするように調製した本発明に
係る上記試作チタニア担体を使用した場合である。

ＨＩ３１０００　ｐｐｍを添加された上記ガスと接触後
の吸着剤中のいおう濃度は、市販担体を使用した場合に
は８．５％であるのに対し、試作担体を使用した場合に
は１１．２％であった。

再生において硫化鉄は再生ガス中のＯ，と反応すること
により８０鵞を放散し酸化鉄に復元する。

この試験における＋１１１０．の放散の状況を第２図に
示す。

第２図において横軸は反応時間（分）であシ、縦軸はＳ
Ｏ，濃度（ｐｐｍ　）である。また■は市販のチタニア
担体を使用した場合の反応曲線であり、■は試作チタニ
ア担体を使用した場合である。

本試験に使用したＳＯ□濃度計の最大濃度が５０００　
ｐ、ｐ、ｍ、のためそれ以上の濃度の状態は不明である
が、反応終了時間は市販担体を使用した比較例■は９０
分、試作担体を使用した場合■は６０分であることがわ
かる。

また、この時間を経て再生が終了したと考えられる吸着
剤中に残存するいおう濃度は、市販担体を使用した場合
には１．２５％であシ、試作担体を使用した場合には［
１，４５％であった。

以上の実験事実から、脱硫剤としての酸化鉄を担持する
担体としてチタニアを使用する場合、細孔径を大きくす
ることによシ、いおりの吸着量を多くすることが可能で
あるとともに脱着速度も大となり、更にいおうの残存量
も少なく々ることか明らかとなった。

実施例２゜ 実施例１と同様にしてアルミナ（γ−Ａｚ、ｏ１球状（
ｗ））に対しＴＰ＠＠Ｏｓ　として、５０重量％となる
ように１’　６ｚ　０３を担持した。

本実施例において使用したアルミナ担体は３種類であり
、その細孔分布を第５図に示す。第６図において横軸は
細孔直径（λ）であり、縦軸は累積細孔容ｆＪｉ（ＣＣ
／ｆ）である。■は平均細孔直径８０Ｘ、■は平均細孔
直径１８０＾。

Ｏは平均細孔直径２９０Ｘでおり、累積細孔容積には大
きな差は無い。

次に、実施例１と同様にしてＨ，８を吸着させた後、再
生を行った。まず、吸着時の吸着剤中のいおう濃度は■
の場合８．０％、＠の場合９．５％、Ｏの場合１０．４
％であった。この時のＳｏ。

の放散状況を第４図に示す。

第４図において横軸は反応時間（分）であり、従軸は日
ＯＮ　５１４度（ｐｐｍ　）である。■、■、Ｏはそれ
ぞれ第５図の■ｌ　Ｏｐ　Ｏに相当する吸着剤の反応曲
線である。

実施例１と同様本試験に使用したＥＩＯ，濃度計の最大
濃度が５０００　ｐ、ｐ、ｍ、であるため、それ以上の
濃度の状態は不明であるが、反応終了時間はそれぞれＯ
では５５分、■では７０分、■では８５分であった。ま
た、この時間を経て再生が終了したと考えられる吸着剤
中に残存するいおう濃度は■の場合には１．１５％、Ｏ
では０８０％、Ｏでは０．５２％であシ、■及びＯが良
好であった。

以上の実験事実から脱硫剤としての酸化鉄を担持する担
体としてアルミナを使用する場合、細孔径を大きくする
ことによシいおうの吸着容量を大きくすることが可能で
あると同時に、脱着速度も大となシ、更に吸着剤中のい
おりの残存量も少なくなることが判明した。

以上の結果から細孔の大きさが大きくなるほど吸着容量
及び脱着速度は大となることがわかり、本実施例の結果
から判断して１６０に以上で効果が大であることがわか
る。

以上の実施例は、担体上に酸化鉄を担持させる脱硫剤に
おいて、担体の細孔径の増大は、吸着剤の吸着容量を増
大させると共に、再生時においては再生速度をはやくし
、更に残留するいおう濃度を低減させることから、吸着
性能及び再生効率の良い脱硫剤であることを実証するも
（９）。

のである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第３図は本発明脱硫剤の細孔径分布を示す図
である。 第２図及び第４図は本発明脱硫剤の性能試験結果を示す
図でちる。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− α〔 第１図 細孔貞径濱） 細　孔　し　イ杢　（入） 反応時間（分） ３０　　　　　　　６０　　　　　　　９０反応時間（
分）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化鉄により還元性ガス中に含まれる硫化物を硫化鉄と
   して固定し、該還元性ガス中から硫化物を除去する脱硫
   剤において、酸化鉄を担持する担体の細孔径を１３０λ
   以上としたことを特徴とする脱硫剤。