本发明专利技术涉及用于检查脱硫吸附剂的有效期限的脱色指示剂，以及包括该脱色指示剂的脱硫反应器和脱硫系统，具体地，本发明专利技术涉及用于检查能够从化石燃料中有效地吸附并除去有机硫磺化合物的脱硫吸附剂的有效期限的脱色指示剂，所述化石燃料包括含有所述有机硫磺化合物的天然气或ＬＰＧ，本发明专利技术还涉及包括该脱色指示剂的脱硫反应器和脱硫系统。本发明专利技术可以使用所述脱硫吸附剂除去所述有机硫磺化合物并且用肉眼或使用电信号检查所述吸附剂的更换时间，并因此可以应用于需要脱硫的天然气或ＬＰＧ的处理，并且还可以应用于氢气发生器，所述氢气发生器用于要求装置简单或要求无人操作的住宅燃料电池发电系统或分布式燃料电池发电系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于检查脱硫吸附剂的有效期限的脱色指示剂以及包括该 脱色指示剂的脱硫反应器，更具体地，本专利技术涉及能够检查用于从天然气中 除去有机硫磺化合物的吸附剂的更换时间的脱色指示剂，本专利技术还涉及包括 该脱色指示剂的脱硫反应器和脱硫系统。
技术介绍
按照惯例，在主要用作燃料的天然气中，放入少量的例如叔丁硫醇(TBM)、四氢噻吩(THT)和二甲硫(DMS)的有机硫磺化合物作为添味 剂，以便发生天然气泄漏时使人察觉到危险。目前，已知国内供应的天然气 含有的THT和TBM有机硫磺化合物的混合比例为约7: 3，其中，所述添 味剂的总浓度约为4ppm (15mg/m3)(韩国未经审查的专利公开No. 2005-003351)。此外，在液化石油气体(LPG)内含有所述添味剂，其主要 成分包括DMS(二甲硫)和TBM，并且所述添味剂的总含量限制为约30ppm。 虽然，为了防止气体泄漏事故变得严重，需要上述有机硫磺化合物添味 剂，但是在使用天然气或LPG作为氢气或合成气体的原料的情况下，上述 有机硫磺化合物添味剂将导致逐渐降低蒸汽转化期间的催化剂活性的中毒 现象。在使用典型的蒸汽转化催化剂的情况下，在70(TC的操作温度下，可 允许的硫(S)的浓度为大约0.1ppm (Catalysts Handbook 2nd Ed.(催化手册 第二版))。实际上，使用过渡金属催化剂或贵金属催化剂作为重整催化剂进 行用于通过天然气或LPG与蒸汽之间的反应而生产含有浓縮的氢气的转化 气体的蒸汽转化。同样地，有报导记载这些催化剂很容易被在其表面以低至ppm以下的浓度形成的硫和硫的化合物毒化(McCarty等；J, Chem. Phys. Vol. 72， No. 12,6332， 1980， J. Chem. Phys. Vol. 74， No. 10,5877， 1981)。因此，当使用所述燃料通过蒸汽转化而制备氢气或合成气体时，所述蒸 汽转化催化剂被硫毒化，不合意地降低了所述催化剂的活性。因此，有必要 在蒸汽转化期间使用脱硫剂进行脱硫。从烃类燃料中除去所述有机硫磺化合 物的典型的方法包括加氢脱硫作用。加氢脱硫作用包括将氢气加到烃类燃料 中，使用负载在氧化铝上的钴钼催化剂或镍钼催化剂将有机硫磺化合物分解 成为硫化氢，并在例如氧化锌或氧化铁的脱硫剂上吸附生成的硫化氢，从而 除去硫化氢，如下面的反应1和2所示。反应1R-SH+H2—RH+H2S反应2H2S + ZnO—ZnS+H20通过加氢脱硫作用以及随后的硫化氢的吸附，将已知在所述天然气或 LPG内含有的所述硫组分降低至约O.lppm。然而，因为加氢脱硫作用以及 随后的吸附是在约300-45(TC的高温下进行的，所以要用很长的时间来提高 所述催化剂或吸附剂的温度，并且在应用于蒸汽转化时，因为要对使用蒸汽 重整炉制备的一些氢气进行回流并进料至脱硫反应器中，所以其过程很复 杂。这样操作的问题不利地影响了用于要求装置简单或启动迅速的住宅燃料 电池发电系统或分布式燃料电池发电系统的氢气发生器。为了不使用氢气且在较低的温度下从天然气或LPG中除去硫，日本的 Osaka Gas通过共沉淀开发了铜-锌脱硫吸附剂，并将其应用于在高温下除去 噻吩(美国专利No. 6,042,798)。然而，由于所述吸附剂的温度必须保持在 20(TC以上以确保预定程度的或更高的脱硫效率，所以这是不利的。已知在室温下，天然气或LPG中含有的添味剂TBM、 THT禾BDMS吸附在活性炭或沸石材料上。日本Tokyo Gas使用具有优异的吸附脱硫性能的 活性碳纤维吸附剂以及由亲水的沸石与选自Ag、 Fe、 Cu、 Ni或Zn中的一 种或两种过渡金属的离子交换而产生的吸附剂，从燃料气体中除去二甲硫 (DMS)添味剂(日本未经审查的专利公开No. 2003-20489和No. 2004-99826)。由于在脱硫反应器的上部和下部提供具有吸附所述硫的化合 物的能力的不同的吸附剂，或者提供具有吸附所述硫的化合物的能力的两种 以上不同的吸附剂的混合物，从而能够在室温或低温下使用这些吸附剂，所 以这些脱硫吸附剂是有优势的。作为所述脱硫吸附剂中的一种类型，通过离 子交换将例如银的过渡金属负载到沸石上的吸附剂是有用的。虽然，通过离 子交换或用银浸渍Na-Y沸石制备的吸附剂，基于所述吸附剂的总含量，当 其含有5重量％以上的银时，显示出高于活性炭吸附剂的DMS吸附性能， 但是，仅当银的含量提高至18重量％时，其TBM (叔丁硫醇)吸附性能与 活性炭相似(Satokawa等，Applied Catalysis B: Environmental, 56(2005)， p51-56)。所述脱硫吸附剂可以通过流动蒸汽而再生，并且使用安装于大规模的工 厂中的两个以上的吸附塔重复吸附和再生。然而，在认为在住宅燃料电池发 电系统或分布式燃料电池发电系统中微型化和轻型很重要的情况下，很难提 供大量的吸附反应器以连续的进行吸附和再生。因此，从上述观点的角度出 发，当将活性炭吸附剂与含有银的沸石吸附剂进行比较时，相对于其价格， 所述活性炭吸附剂具有更优良的性能。然而，当仅使用活性炭吸附剂时，存 在的问题在于为了检验所述吸附剂的有效期限，从所述吸附反应器的气体出 口排出的气流中硫的浓度必须使用预定的气体分析仪定时地分析。而且，通 常在完全地利用所述吸附剂的吸附容量之前，应该在预定的时期内更换所述 吸附反应器。然而，当在独立的地点单独安装如住宅燃料电池发电系统或分 布式燃料电池发电系统时，与大规模的工厂不同，这些问题会变得更为严重。
技术实现思路
因此，本专利技术人已经注意到当与硫化合物反应时，银和/或锰化合物脱 色，并且因此，为了容易检查用于有效地从含有有机硫磺化合物的例如天然 气或LPG的化石燃料中吸附并除去有机硫磺化合物的脱硫吸附剂的更换时 间，提供了一种脱色指示剂，在所述脱色指示剂中，银和/或锰化合物负载或 涂敷在氧化铝、二氧化硅、沸石或硅胶上，从而使其易于检查所述脱硫吸附 剂的更换时间，以便可以更经济并简单地进行脱硫，从而完成了本专利技术。因此，本专利技术提供了用于在脱硫时容易检査脱硫吸附剂的更换时间的脱 色指示剂。另外，本专利技术提供了脱硫反应器，所述脱硫反应器可以轻易地应用于需 要脱硫的过程并且使所述吸附剂的更换时间的测定更容易。另外，本专利技术提供了脱硫系统，所述脱硫系统使所述吸附剂的更换时间 的测定更容易并且对脱硫有益。根据本专利技术，用于检查脱硫吸附剂的更换时间的脱色指示剂可以包括例 如氧化铝、二氧化硅、沸石或硅胶的载体，以及负载或涂敷在所述载体上的 银化合物、锰化合物或它们的混合物。另外，根据本专利技术，脱硫反应器可以包括封闭的容器以及脱硫吸附剂和 根据本专利技术的脱色指示剂，所述封闭的容器具有分别在其两端形成的气体入 口和气体出口；所述脱硫吸附剂和脱色指示剂沿气体的导入方向依次装填在所述密闭的容器中。另外，根据本专利技术，脱硫系统可以包括根据本专利技术的所述脱硫反应器； 连接到所述脱硫反应器上以感测所述脱色指示剂脱色的脱色传感器，例如光 学成像传感器；用于放大所述脱色传感器的信号的信号放大器；以及用于远 程控制或监测脱硫的控制/监测系统。根据本专利技术，所述脱色指示剂起着容易检查脱本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检查脱硫吸附剂的更换期的脱色指示剂，所述脱色指示剂包括载体以及负载或涂敷在所述载体上的银化合物、锰化合物或它们的混合物，所述载体包括氧化铝、二氧化硅、沸石或硅胶。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：金明俊，金珍弘，尹永植，
申请(专利权)人：SK能源株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。