本发明专利技术涉及一种气体脱硫吸附剂及其制备方法和应用。所述吸附剂包括以下组成：(1)氧化锌；(2)金属促进剂；(3)M41S系列介孔材料；(4)钙的含氧酸盐。该吸附剂具有良好的脱硫活性和抗压强度，并且不容易发生中毒，具有较长的使用寿命，适用于脱除天然气、油田气、烟道气以及废气中的硫化氢、硫氧化物和硫醚等各类含硫化合物。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种气体脱硫吸附剂及其制备方法和应用。所述吸附剂包括以下组成：(1)氧化锌；(2)金属促进剂；(3)M41S系列介孔材料；(4)钙的含氧酸盐。该吸附剂具有良好的脱硫活性和抗压强度，并且不容易发生中毒，具有较长的使用寿命，适用于脱除天然气、油田气、烟道气以及废气中的硫化氢、硫氧化物和硫醚等各类含硫化合物。【专利说明】一种气体脱硫吸附剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种气体脱硫吸附剂，该气体脱硫吸附剂的制备方法，以及含硫气体的脱硫方法。
技术介绍
随着人们对环境保护的日益重视，环保法规日渐严格。近年来，降低硫排放被认为是改善空气质量的最重要措施之一。一方面，对于目前很多工业装置的尾气，特别是以煤为燃料的大型电厂的烟道气中含有大量的硫化物，这些硫化物必须经过脱除才能达到排放要求。另一方面，由天然气井中开采出的天然气的硫含量往往比较高，通常高达104ppm，这些天然气必须经过深度脱硫才能达到民用的要求。气体吸附脱硫技术具有处理量大、脱硫深度高以及对各种硫化物适应性高等优势，在脱除天然气中的含硫化合物方面具有广阔的应用前景。CN1559680A公开了一种在一定的温度、压力条件下脱除天然气中、烟道气中的硫化物、硫氧化物、硫醚等有毒有害物质的固体脱硫催化剂，以催化剂重量的百分含量为基准:ZnO含量为6.5%M 65%、NiO含量为0.5%至2%、CaAl2O4含量为11%至40%、TiO2含量为0.5%至2%、CoO含量为0.9%至2%、MoO含量为0.7%至3%、Al2O3含量为20%至70%。该专利申请的固体脱硫催化剂可用于脱除天然气中、烟道气中的硫化物、硫氧化物、硫醚等有毒有害物质。然而， 该固体脱硫催化剂对于硫含量比较高的含硫气体原料的脱硫能力略差。CN101970106A公开了一种颗粒脱硫材料，其包含一种或多种镍化合物、氧化锌载体材料以及一种或多种碱金属化合物，其中，镍的含量为0.3-10重量％，碱金属的含量为0.2-10重量％。该专利申请的脱硫材料可以用于以降低的烃氢解水平使烃气体料流脱硫。然而，该脱硫材料的耐磨损性能和抗压强度均比较差，不利于工业中使用。CN101249440A公开了一种含芳烃原料的加氢吸附脱硫催化剂，该催化剂的重量百分含量为:还原态镍含量为5~70%，氧化锌含量为30、5%，氧化铝含量为0-50%。然而，该专利申请的所述催化剂存在成型方面的困难，限制了其使用范围。CN1868572A公开了一种铁系复合金属氧化物催化剂，该催化剂用于直接氧化脱硫。该催化剂组成以重量百分比计:氧化铁含量为20~60%，氧化铝含量为15~45%，氧化钛含量为15~45%，氧化锌含量为I~15%，氧化钒含量为I~15%。该催化剂具有较高的活性和较好的选择性，对H2S含量范围为I~85%之间的酸性气体可直接进行处理，在常压或低压(0.4MPa)、180°C、空速为1500~3000h_1条件下，H2S的转化率可达95.0%以上。该催化剂可以高效去除气体中所含的大量硫化氢，然而，该催化剂的脱硫深度略低，无法直接将常规的含硫气体中的硫含量降低至IOppm以下。CN1712500A公开了一种高温煤气复合氧化物脱硫剂，该脱硫剂的主要活性组元为氧化锌，次要活性组分为工业氧化铜、碱式碳酸铜及天然锰矿，其中氧化锌的含量为33~50%、氧化锰含量为O~10%和氧化铜含量为O~15%。虽然该脱硫剂具有很好的机械强度合物化性能，能够适用于固定床、流化床、气流床脱硫反应器，但是该脱硫剂对原料中硫的适应性不够，对于含硫有机物的去除活性略低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的气体脱硫吸附剂的上述缺陷，提供一种新的气体脱硫吸附剂及其制备方法。本专利技术还提供了由上述方法制备的气体脱硫吸附剂。本专利技术还提供了一种含硫气体的脱硫方法。本专利技术提供了一种气体脱硫吸附剂，其中，该吸附剂含有M41S族介孔分子筛、氧化锌、钙的含氧酸盐和金属促进剂，所述金属促进剂为至少一种选自VIII族金属的氧化物。本专利技术提供的气体脱硫吸附剂的制备方法至少包括以下步骤:(I)将钙的含氧酸盐、氧化锌源、M41S族介孔分子筛和酸性液体混合接触，并将得到的混合物进行成型、干燥和焙烧；其中，该方法还包括以下步骤中的至少一个步骤:(2a)在所述混合接触之前， 将所述M41S族介孔分子筛与金属促进剂前体混合接触；(2b)将步骤(1)中得到的焙烧产物与金属促进剂前体混合接触，得到吸附剂前体，然后将所述吸附剂前体进行焙烧；其中，所述金属促进剂前体为选自VIII族金属的醋酸盐、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、硫氰酸盐和氧化物中的至少一种。本专利技术提供了一种含硫气体的脱硫方法，该方法包括:使含硫气体与气体脱硫吸附剂接触，其中，所述气体脱硫吸附剂为本专利技术的所述气体脱硫吸附剂。本专利技术所述气体脱硫吸附剂具有较高的脱硫活性和原料适应性，可用于对各种硫含量的含硫气体原料进行脱硫，特别是硫含量较高的含硫气体原料，例如天然气、油田气以及各种常规的含硫尾气(如烟道气)等；并且，采用本专利技术的所述气体脱硫吸附剂对含硫气体进行处理后可以获得硫含量符合要求气体。而且，本专利技术的所述气体脱硫吸附剂具有改善的物化性能(如抗压强度或耐磨损强度)和较长的使用寿命，具有很好的实际工业应用价值。另外，本专利技术的所述气体脱硫吸附剂可以用于低温和高温下脱硫，便于工业应用。此外，本专利技术的所述气体脱硫吸附剂的制备方法简单，易于实现工业化，而且生产成本较低。【具体实施方式】本专利技术提供了一种气体脱硫吸附剂，其中，该吸附剂含有M41S族介孔分子筛、氧化锌、钙的含氧酸盐和金属促进剂，所述金属促进剂为至少一种选自VIII族金属的氧化物。以吸附剂总质量为基准，本专利技术气体脱硫吸附剂至少包括以下组成:(I)氧化锌，20^80重量％，优选30~70重量％，最优选40~65重量％ ；(2)金属促进剂，3^22重量％，优选4~18重量％，最优选5~15重量％ ；(3)M41S系列介孔材料，8~40重量％，优选12~30重量％，最优选15~25重量％ ；(4)钙的含氧酸盐，5?38重量％，优选10?35重量％，最优选14?30重量％。本专利技术所述气体脱硫吸附剂组成中，所述M41S族介孔分子筛是一类结晶硅酸盐和/或硅铝酸盐介孔分子筛。所述M41S族介孔分子筛可以为各种常规的M41S族介孔分子筛材料。优选情况下，为使所述气体脱硫吸附剂具有更高的脱硫活性和使用寿命，所述M41S族介孔分子筛优选为MCM-41、MCM-48和MCM-50中的至少一种，更优选为MCM-41和/或 MCM-48。所述吸附剂中，钙的含氧酸盐选自硫酸钙、硅酸钙、磷酸钙和铝酸钙中的一种或几种，优选硫酸钙。所述吸附剂中，所述金属促进剂为选自VIII族金属氧化物中的至少一种，优选氧化钴和氧化镍中的至少一种，最优选氧化镍。当所述金属促进剂为氧化镍时，所述气体脱硫吸附剂具有较高的脱硫活性和再生性能。本专利技术提供的吸附剂的制备方法包括以下步骤:(I)将钙的含氧酸盐、氧化锌源、M41S族介孔分子筛和酸性液体混合接触，并将得到的混合物进行成型、干燥和焙烧；其中，该方法还包括以下步骤中的至少一个步骤:(2a)在所述混合接触之前，将所述M41S族介孔分子筛与金属促进剂前体混合接触本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林伟，田辉平，朱玉霞，李峥，王磊，范菁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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