一种硫化氢脱除剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种硫化氢脱除剂及其制备方法。根据本发明专利技术的硫化氢脱除剂，为含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和Fe

【技术实现步骤摘要】
一种硫化氢脱除剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及硫化氢脱除领域，尤其涉及一种硫化氢脱除剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]天燃气是一种绿色清洁能源，用天燃气代替石油，能够有效解决石油带来的二氧化硫和粉尘等对环境的污染问题。
[0003]但由于开采出的天燃气中含有硫化氢气体，一方面，在开采和储运过程中会对设备和管道造成腐蚀，另一方面，当其用作燃料时会污染环境。
[0004]因此采用一定的方法来脱除天燃气中的硫化氢气体具有极大的环保和经济价值。
[0005]目前，脱除硫化氢气体主要采用湿法和干法两类，在实际的工业生产中，考虑到精度、能耗、成本等因素，干法的应用较为广泛。干法脱硫的基本原理是利用气固相接触反应，通过固态的硫化氢脱除剂吸附硫化氢气体或与硫化氢发生化学反应使其转化为固态的硫或硫化物。
[0006]常见的干法硫化氢脱除剂包括多孔材料硫化氢脱除剂和金属氧化物硫化氢脱除剂。其中多孔材料硫化氢脱除剂通常是将具有脱硫性能的金属盐(如Fe 盐等)通过浸渍的方法负载到具有发达孔结构的载体上(如活性炭、分子筛等)。而金属氧化物硫化氢脱除剂主要包括氧化铁和氧化锌。在这些硫化氢脱除剂中，负载型铁基硫化氢脱除剂由于制备简单、价格低廉，受到广泛应用。
[0007]然而现有的负载型铁基硫化氢脱除剂在使用过程中存在稳定性差、脱除硫化氢效率低的问题。
[0008]例如，中国专利文献CN112717931A公开了一种铁基复合型硫化氢脱除剂、其制备方法及在脱除硫化氢的应用，具体方法为：配制一定浓度的铁盐溶液，加入一定比例的碳纳米管，搅拌制得混合溶液，在一定温度下加入沉淀剂调节溶液pH为3～11，形成悬浮液后陈化，陈化结束后进行抽滤，收集沉淀物再用去离子水洗涤，即制得铁基复合型硫化氢脱除剂。该法主要是利用碳纳米管与水合氧化铁间形成Fe
‑
O
‑
C化学键相互作用，从而实现铁盐在碳纳米管上的负载。但碳纳米管与水合氧化铁间形成Fe
‑
O
‑
C化学键中的C
‑
O键间键能较低，在酸性条件下易断裂，而硫化氢的处理过程酸性较强，会使得水合氧化铁在碳纳米管表面逐渐脱落，从而使其脱除硫化氢的效率降低。
[0009]基于此，急需提供一种硫化氢脱除效率高且稳定的硫化氢脱除剂。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供了一种硫化氢脱除剂及其制备方法，解决了现有技术中硫化氢脱除剂的脱除效率低且不稳定的问题。
[0011]根据本专利技术的一方面，提供了一种硫化氢脱除剂，所述硫化氢脱除剂为含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和Fe
3+
的螯合物。
[0012]根据本专利技术的硫化氢脱除剂，所述含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂为氨基亚甲基二
膦酸和末端包括氨基的基体的交联物。
[0013]根据本专利技术的硫化氢脱除剂，所述末端包括氨基的基体为含羟基的基体与含氨基的硅烷偶联剂的偶联物。
[0014]根据本专利技术的硫化氢脱除剂，所述含羟基的基体为含羟基的二氧化硅。
[0015]根据本专利技术的硫化氢脱除剂，所述含羟基的二氧化硅为介孔二氧化硅。
[0016]根据本专利技术的另一方面，提供了一种硫化氢脱除剂的制备方法，包括螯合物的制备步骤：含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和含Fe
3+
的化合物螯合，得到螯合物作为硫化氢脱除剂；
[0017]优选地，所述含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和含Fe
3+
的化合物的质量比为 1:7.5～1:25。
[0018]根据本专利技术的制备方法，包括所述含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂的制备步骤：
[0019]氨基亚甲基二膦酸通过交联剂与末端包括氨基的基体交联，得到所述含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂；
[0020]优选地，所述氨基亚甲基二膦酸与所述末端包括氨基的基体的质量体积比为1:40g/ml～1:60g/ml。
[0021]根据本专利技术的制备方法，包括所述末端包括氨基的基体的制备步骤：
[0022]含羟基的基体和含氨基的硅烷偶联剂偶联，得到所述末端包括氨基的基体。
[0023]优选地，所述含羟基的基体和含氨基的硅烷偶联剂的质量比为1:1～1:5。
[0024]根据本专利技术的制备方法，包括所述含羟基的基体的制备步骤：基体通过碱性溶液处理，得到所述含羟基的基体。
[0025]根据本专利技术的制备方法，所述基体为介孔二氧化硅。
[0026]与现有技术相比，利用本专利技术技术方案产生的有益效果如下：
[0027]根据本专利技术的硫化氢脱除剂，一方面由于含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂中的磷酸基和Fe
3+
的螯合能力非常强，即使在强酸性环境中，Fe
3+
也不容易脱落，因此将其用于脱除硫化氢时，Fe
3+
不易脱落，使脱除硫化氢的效率保持稳定；另一方面，由于螯合剂中采用了氨基亚甲基二膦酸，在螯合剂中含有丰富的氨基和磷酸基，其可以螯合大量的Fe
3+
，因此使脱除硫化氢的效率提高；再一方面，本专利技术中硫化氢脱除剂可以通过氧气再生(即通过氧气将Fe
2+
氧化为Fe
3+
)，使硫化氢脱除剂重复利用。
[0028]根据本专利技术的硫化氢脱除剂的制备方法，可以制备得到本专利技术的硫化氢脱除剂。
具体实施方式
[0029]下面将通过实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅为本专利技术一部分，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]根据本专利技术的一方面，提供了一种硫化氢脱除剂，硫化氢脱除剂为含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和Fe
3+
的螯合物。
[0031]根据本专利技术的硫化氢脱除剂，一方面，含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂在水中能电离出大量氢离子，且形成大量配位氧原子，配位氧原子能与铁离子形成多元环螯合物，螯合常数达30以上，表明该螯合剂对铁离子的螯合能力强；且含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂的
结构中含有P
‑
C
‑
P键，与无机聚合磷酸盐的 P
‑
O
‑
P或C
‑
O
‑
P键相比具有更强的键能，结合更牢固，具有高温热稳定性；即使将含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂在pH＝1的强酸性环境下使用，螯合常数依然保持在20以上；因此，将本专利技术的硫化氢脱除剂用于脱除硫化氢时，即使脱除环境为酸性，依然不易脱落，保持稳定的脱除效率。
[0032]另一方面，含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂在水中能电离出大量氢离子，且形成大量配位氧原子，配位氧原子和大量的Fe
3+
形成稳定的螯合物，含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂中的氮原子也能和Fe
3+
形成稳定的螯合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫化氢脱除剂，其特征在于，所述硫化氢脱除剂为含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和Fe
3+
的螯合物。2.根据权利要求1所述的硫化氢脱除剂，其特征在于，所述含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂为氨基亚甲基二膦酸和末端包括氨基的基体的交联物。3.根据权利要求2所述的硫化氢脱除剂，其特征在于，所述末端包括氨基的基体为含羟基的基体与含氨基的硅烷偶联剂的偶联物。4.根据权利要求3所述的硫化氢脱除剂，其特征在于，所述含羟基的基体为含羟基的二氧化硅。5.根据权利要求4所述的硫化氢脱除剂，其特征在于，所述二氧化硅为介孔二氧化硅。6.一种硫化氢脱除剂的制备方法，其特征在于，包括螯合物的制备步骤：含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和含Fe
3+
的化合物螯合，得到螯合物作为硫化氢脱除剂；优选地，所述含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和含Fe
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【专利技术属性】
技术研发人员：江文，邱奎，况淼，董文丽，万代巧，龙宇，牟浩文，栗绍奇，张莉娅，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：