一种气体脱硫吸附组合物及其制备方法与含硫气体的脱硫方法技术

本发明专利技术公开了一种气体脱硫吸附组合物，一种气体脱硫吸附组合物的制备方法及其制得的气体脱硫吸附组合物，以及含硫气体的脱硫方法。该气体脱硫吸附组合物含有至少一种VA族金属氧化物、氧化锌、钙的含氧酸盐和至少一种VIII族金属氧化物。本发明专利技术提供的气体脱硫吸附组合物具有更高的脱硫活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体脱硫吸附组合物，一种气体脱硫吸附组合物的制备方法和该方法制备的气体脱硫吸附组合物，以及气体脱硫吸附组合物用于含硫气体脱硫的方法。
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%、N1含量为0.5%至2%、CaAl2O4含量为11%至40%、T12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30-95%，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1_15%，氧化钒含量为1-15%。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1-85%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_l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1ppm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0-10%和氧化铜含量为0-15%。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。 因此，为了更好地实现气体吸附脱硫技术需要新的气体脱硫吸附剂，克服上述现有技术中的缺陷。
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组合物及其制备方法与含硫气体的脱硫方法。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种气体脱硫吸附组合物，其中，该气体脱硫吸附组合物含有至少一种VA族金属氧化物、氧化锌、钙的含氧酸盐和至少一种VIII族金属氧化物。 本专利技术还提供一种气体脱硫吸附组合物的制备方法，该方法包括以下步骤: ( I)将钙的含氧酸盐、氧化锌源、至少一种VA族金属氧化物源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； (2)将步骤(I)中得到的焙烧产物与至少一种VIII族金属氧化物前体混合接触，得到吸附剂前体，然后将所述吸附剂前体进行焙烧。 本专利技术还提供了由本专利技术提供的方法制备的气体脱硫吸附组合物。 本专利技术提供了一种含硫气体的脱硫方法，该方法包括:将气体脱硫吸附组合物在氢气气氛下还原后，与含硫气体接触，其中，所述气体脱硫吸附组合物为本专利技术提供的气体脱硫吸附组合物。 本专利技术所述气体脱硫吸附组合物具有更高的脱硫活性，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组合物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组合物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组合物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组合物的制备方法简单，易于实现工业化，而且生产成本较低。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。 【具体实施方式】 以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术中，提供了一种气体脱硫吸附组合物，其中，该气体脱硫吸附组合物含有至少一种VA族金属氧化物、氧化锌、钙的含氧酸盐和至少一种VIII族金属氧化物。 根据本专利技术，在气体脱硫吸附组合物中加入VA族金属氧化物可以改善气体脱硫吸附组合物的脱硫效果，使所述气体脱硫吸附组合物具有更高的脱硫活性和使用寿命。对于VA族金属氧化物加入的用量可以在较宽的范围内选择。优选情况下，为了使所述气体脱硫吸附组合物具有更好的脱硫效果，以所述气体脱硫吸附组合物的总重量为基准，所述VA族金属氧化物的含量为3-30重量％,优选所述VA族金属氧化物的含量为5-20重量％,进一步优选所述VA族金属氧化物的含量为8-18重量％。 根据本专利技术，优选情况下，所述VA族金属氧化物为Sb2O3和/或Bi203。 根据本专利技术，优选情况下，以所述气体脱硫吸附组合物的总重量为基准，所述氧化锌的含量为20-80重量％，所述VIII族金属氧化物的含量为3-20重量％，所述钙的含氧酸盐的含量为5-40重量％ ;优选，所述氧化锌的含量为30-70重量％，所述VIII族金属氧化物的含量为5-15重量％,所述I丐的含氧酸盐的含量为15-35重量％ ;更优选,所述氧化锌的含量为38-65重量％，所述VIII族金属氧化物的含量为5-14重量％，所述钙的含氧酸盐的含量为20-30重量％。 根据本专利技术，优选情况下，所述钙的含氧酸盐选自硫酸钙、硅酸钙、磷酸钙和铝酸钙中的至少一种，优选所述钙的含氧酸盐为硫酸钙。 根据本专利技术，所述VIII族金属氧化物用于促进含硫气体中含硫化合物能够与氧化锌反应，优选情况下，所述VIII族金属氧化物为选自钴、镍、铁和锰中的至少一种金属的氧化物，更优选为氧化钴和/或氧化镍，进一步优选为氧化镍。当所述VIII族金属氧化物为氧化镍时，所述气体脱硫吸附组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体脱硫吸附组合物，其特征在于，该气体脱硫吸附组合物含有至少一种VA族金属氧化物、氧化锌、钙的含氧酸盐和至少一种VIII族金属氧化物。

【技术特征摘要】
2013.03.29 CN 201310109490.41.一种气体脱硫吸附组合物，其特征在于，该气体脱硫吸附组合物含有至少一种VA族金属氧化物、氧化锌、钙的含氧酸盐和至少一种VIII族金属氧化物。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，以气体脱硫吸附组合物的总重量为基准，所述氧化锌的含量为20-80重量％，所述VIII族金属氧化物的含量为3-20重量％，所述VA族金属氧化物的含量为3-30重量％，所述钙的含氧酸盐的含量为5-40重量％。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述钙的含氧酸盐选自硫酸钙、硅酸钙、磷酸钙和铝酸钙中的至少一种。4.一种气体脱硫吸附组合物的制备方法，该方法包括以下步骤: (1)将钙的含氧酸盐、氧化锌源、至少一种VA族金属氧化物源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； (2)将步骤(I)中得到的焙烧产物与至少一种VIII族金属氧化物前体混合接触，得到吸附剂前体，然后将所述吸附剂前体进行焙烧。5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(I)中，所述钙的含氧酸盐、氧化锌源以...

【专利技术属性】
技术研发人员：范菁，林伟，王磊，陈妍，
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：北京;11