负载型氧化铁系脱硫剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种负载型铁系脱硫剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：ａ）配制可溶性铁盐溶液和碱溶液；ｂ）以多孔性材料为载体，将载体放入步骤ａ）配制的可溶性铁盐溶液中，在压力小于３ＭＰａ且不等于常压的条件下浸渍；ｃ）对步骤ｂ）中所得经浸渍的载体在３０－８５℃下干燥；１－２４小时，ｄ）将步骤ｃ）中得到的经干燥后的载体置于碱溶液中，在压力小于３ＭＰａ且不等于常压的条件下浸渍；ｅ）干燥或沥干步骤ｃ）中所得载体，并用２０～８０℃水对所述载体进行洗脱，直到洗脱水中没有阴离子为止；ｆ）将ｅ）步骤中所得载体，在３０～８５℃下干燥１～２４ｈ，制得该脱硫剂。采用本发明专利技术方法制备的脱硫剂具有累计硫容高、易再生，机械强度高和耐磨耗等优点，被广泛运用于石油、化工等行业的精脱硫过程中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种脱硫剂的制备方法。具体地说，是一种常温氧化铁系脱硫剂的制 备方法。
技术介绍
在工业生产中的很多场合都会产生硫化物。诸如，在以煤或者石油制取化工原料 的生产过程中，以及普通工业生产排放的废水或者废气中。其中，在以煤或者石油制取化工 原料的生产过程中，其产生的硫化氢主要是由于原料中含有较多的含硫物质，使得该含硫 物质在生产过程中发生反应而释放出硫化氢，从而直接导致后续生产工段中催化剂活性物 质中毒失活。此外，工业生产中排放的废水或者废气中所含的硫化氢等硫化物，如果直接排 放会严重影响环境，甚至于造成人畜中毒。硫化氢在空气中及在潮湿环境条件下，还会对管 道、燃烧设备以及计量仪表产生腐蚀作用。目前，研究人员为了有效地减少上述硫化物对工业生产以及环境的破坏，对于脱 硫剂的研发给予了足够的重视。现有技术中的脱硫剂品种很多，多数以铁系脱硫剂、锰氧化 物脱硫剂、固体碱/液体碱脱硫剂、活性炭脱硫剂或者分子筛负载活性金属脱硫剂为主。其 中，铁系脱硫剂是较为传统的脱硫剂之一，该类型脱硫剂主要是以铁氧化物作为脱硫剂的 活性组分，所述铁氧化物包括四氧化三铁、三氧化二铁以及水合氧化铁，且铁系脱硫剂中的 脱硫剂主活性组分多数包括上述铁氧化物中的两种或者三种。在现有技术中，中国专利CN1312132A公开了一种常温氧化铁精脱硫剂，由氧化铁 活性物质、助剂、粘合剂以及载体组成。其还进一步公开了该氧化铁精脱硫剂的制备方法， 即先将硫酸亚铁与沉淀剂作用制备氧化铁，之后向制备好的氧化铁中添加一定量的助剂、 粘合剂以及载体，混合均勻后挤条、干燥、焙烧即可。该现有技术中公开的方法是最为常见 的氧化铁脱硫剂的制备方法。该制备方法存在混合时有效组分和载体混合不均勻等问题。 当有效成分分布在载体外侧时，载体的抗压耐磨性能无法有效的发挥，所以经检测使用该 方法制备得到的氧化铁精脱硫剂的强度一般只能达到50N/cm。现有技术中，除上述制备方法外，氧化铁脱硫剂的另一种较常见的制备方法是浸 渍法，即采用不同的多孔材料为载体，通过浸渍使有效活性成分负载在载体上，从而形成吸 附脱硫的活性中心对硫化氢进行吸附脱除。如中国专利CN1135456A公开了一种活性炭脱 硫剂及其制备方法，该脱硫剂以活性炭为载体，以选自Mg、Ca、Ba、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、 Cd、Hg、Pb的金属化合物中的1-3种作为有效活性组分。将活性炭载体浸入上述金属化合 物的盐溶液中，浸渍一段时间后，过滤载体，滤干多余溶液，于30 550°C下对载体进行干 燥和/或活化，即可得到氧化铁脱硫剂。该现有技术使用普通的浸渍方法实现脱硫活性物 质在载体上的分布，但是由于该浸渍属于常压浸渍，在该种浸渍环境下，载体孔道内的空气 占据一部分的孔道空间，导致了活性组分无法进一步顺利地完全进入载体的通道内部，从 而导致活性组分在载体上的负载不均勻，进而影响脱硫剂的脱硫效率和效果。实验证明，该 现有技术中制备得到的以单金属铁氧化物为活性组分的氧化铁脱硫剂，其对硫化氢气体进行吸附脱除的穿透硫容仅为5. 6wt%。众所周知，颗粒强度是衡量脱硫剂性能的一个重要指标，在脱硫剂使用过程中，脱 硫剂颗粒强度低，则表明其抗压强度不够，那么在脱硫剂装填和脱硫处理过程中容易出现 脱硫剂粉化的问题，从而导致脱硫剂的无端流失，进而影响硫化效率和硫化效果。此外，脱 硫剂的穿透硫容也是衡量脱硫剂性能的另一个重要指标，脱硫剂的穿透硫容说明了脱硫剂 吸附硫化物的容量，可吸附硫化物的容量越大那么脱硫剂的脱硫效率也就越高。对于任一 脱硫剂而言，应尽可能的同时满足上述二项要求，即在具备较大的穿透硫容的同时也要保 证脱硫剂具有适宜的抗压强度。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中的氧化铁脱硫剂的制备方法采用 通常的浸渍工艺，在常压条件下，由于空气占据一部分的脱硫剂载体孔道空间，导致了活性 组分无法全部顺利地完全进入载体的通道内部，从而导致活性组分在载体上的负载不均 勻，影响氧化铁脱硫剂的脱硫效果和脱硫效率，进而提供一种在高压和负压环境下，可以将 脱硫剂活性组分充分分散于载体孔道内，制得具有较大机械抗压强度和较大穿透硫容的脱 硫剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种氧化铁系脱硫剂的制备方法，其 包括如下步骤a)配制可溶性铁盐溶液和碱溶液；b)以多孔材料为载体，将载体放入步骤a)配制的可溶性铁盐溶液中，在压力为小 于或等于3MPa且不等于常压的正压条件下或负压条件下进行浸渍；C)对步骤b)中所得经浸渍后的载体于30-85°C进行干燥；d)将步骤c)中得到的经干燥后的载体置于碱溶液中，在压力为小于或等于3MPa 且不等于常压的正压条件下或负压条件下进行浸渍；e)干燥或浙干步骤d)中得到的载体，并用20 80°C的水对所述载体进行洗脱， 直到洗脱水中没有阴离子为止；f)将步骤e)中所得载体于30 85°C下干燥即可。其中，所述的可溶性铁盐为硫酸亚铁或氯化铁；所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧 化钾溶液或氨水中的一种或多种。所述压力为3MPa _0· IMPa且不等于常压。优选上述压力为2MPa _0· 03MPa 且不等于常压。所述载体为粒度为4 8目活性炭。直径为3 6mm的氧化铝球体。所述步骤b)和d)中的浸渍时间为I-M小时。所述步骤c)、e)和f)中进行干燥的时间为1 M小时。在所述步骤d)之前，所述步骤b)和C)可重复进行多次。本专利技术所述的，主要采用的是二次浸渍结合改 变压力环境的浸渍技术实现脱硫活性组分在脱硫剂载体上的负载和均勻分布。所述改变压 力环境包括加压至高于常压，或减压至低于常压乃至负压。其中，目前负压浸渍技术在现有 技术中主要应用在铸件后续处理、混凝土改性和聚合物辅助成型的材料加工工艺中，本申 请第一次将该加压或减压甚至负压浸渍工艺应用于脱硫剂的制备工艺中，获得了显著的进在本申请所述的制备方法中，首先需要配制浸渍液，即可溶性铁盐溶液和碱溶液。 之后，进行第一次浸渍，将多孔材料载体放入配制好的可溶性铁盐溶液中，在压力为小于或 等于且不等于常压的正压条件下或负压条件下进行浸渍；此处，选用压力为小于或等 于3MPa且不等于常压的正压条件或负压条件的浸渍工艺，能够通过该条件将多孔材料载 体孔道内的空气从孔道内压出，同时压力作用于浸渍液表面，在压力作用下，使得浸渍液能 充分进入孔道内部，实现浸渍液活性成分在载体孔道内部的充分附着。其中，限定所述压力 必须小于3MPa，是因为压力太高会导致脱硫剂载体的破碎，而是脱硫剂失去实际使用价值。 而在负压条件下，由于载体孔道内空气处于正常的大气压力下，而浸渍液表面的压力低于 大气压，这就形成了压力差，使得孔道内空气排出，进而使得浸渍液进入载体孔道内。首次 浸渍后，为了实现上述浸渍液活性成分在载体孔道内部的充分附着固定，采用在30 85°C 下进行干燥的处理方法，选择上述干燥温度一方面可以实现上述浸渍液活性成分在载体孔 道内部的固定，另一方面也保证了该活性成分的稳定性，不会由于温度高而引起分解从而 导致活性成分发生变化；此外，为了提高制备效率，上述干燥时间优选为1 M小时。然 后，需要进行第二次浸渍，将上述经干燥后的载体置于配制好的碱液中，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载型氧化铁系脱硫剂的制备方法，包括如下步骤：ａ）配制可溶性铁盐溶液和碱溶液；ｂ）以多孔材料为载体，将载体放入步骤ａ）配制的可溶性铁盐溶液中，在压力为小于或等于３ＭＰａ且不等于常压的正压条件下或负压条件下进行浸渍；ｃ）对步骤ｂ）中所得经浸渍后的载体于３０－８５℃进行干燥；ｄ）将步骤ｃ）中得到的经干燥后的载体置于碱溶液中，在压力为小于或等于３ＭＰａ且不等于常压的正压条件下或负压条件下进行浸渍；ｅ）干燥或沥干步骤ｄ）中得到的载体，并用２０～８０℃的水对所述载体进行洗脱，直到洗脱水中没有阴离子为止；ｆ）将步骤ｅ）中所得载体于３０～８５℃下干燥即可。

【技术特征摘要】
1.一种负载型氧化铁系脱硫剂的制备方法，包括如下步骤a)配制可溶性铁盐溶液和碱溶液；b)以多孔材料为载体，将载体放入步骤a)配制的可溶性铁盐溶液中，在压力为小于或 等于3MPa且不等于常压的正压条件下或负压条件下进行浸渍；c)对步骤b)中所得经浸渍后的载体于30_85°C进行干燥；d)将步骤c)中得到的经干燥后的载体置于碱溶液中，在压力为小于或等于且不 等于常压的正压条件下或负压条件下进行浸渍；e)干燥或浙干步骤d)中得到的载体，并用20 80°C的水对所述载体进行洗脱，直到 洗脱水中没有阴离子为止；f)将步骤e)中所得载体于30 85°C下干燥即可。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的可溶性铁盐为硫酸亚铁或氯 化铁；所述碱溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张周珺，吴志强，
申请(专利权)人：北京三聚环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]