常温硫化氢、硫氧化碳、二硫化碳转化吸收型脱硫剂及制备制造技术

一种Ｈ↓［２］Ｓ、ＣＯＳ、ＣＳ↓［２］转化吸收型脱硫剂及制备方法，该脱硫剂由柱形或球形活性炭载体和含载体重量１－４０ｗｔ％钾、钠盐及含载体重量１－３０ｗｔ％的有机胺组成。其制备是将活性炭与钾、钠盐和有机胺的水溶液或乙醇、丙酮溶液分浸或共浸，在室温－１２０℃干燥，２００－４００℃惰性气体中焙烧而成。该脱硫剂对Ｈ↓［２］Ｓ、ＣＯＳ、ＣＳ↓［２］、ＲＳＨ、噻吩等常温下具有很好转化吸收能力。可广泛用于合成氨、石油化工、电子、工业制氨、粘胶纤维行业和环保工程。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 本专利技术涉及化工原料气中H2S、COS、CS2常温转化吸收脱硫剂及其制备。 煤、石油化工原料气、天然气、粘胶纤维行业废气，城市煤气中H2S，COS和CS2的脱除，现在均采用多段串联(氧化、加氢、水解串H2S吸收剂)的方式脱除，此法温度高、能耗大、投资大。氧化、加氢脱硫剂使用温度较高(≥250℃);最新报导的水解催化剂使用温度较低(40-120℃)，但仍不能在真正的常温(20-40℃)下使用，且仍需用其它脱硫剂串联。日本专利JP0316.615、JP02，276.891及中国专利CN921045247制得的COS水解催化剂使用温度大于40℃，仅可转化COS为H2S，不能吸收生成的H2S，CN93107483.5首先提出的COS水解催化剂串活性炭组成的常温精脱硫工艺、比英国ICJ公司提出的水解串常温氧化锌的精脱硫工艺指标更好，且投资可降低1/2，已在我国几十家联醇厂应用。但COS水解催化剂尚需在50-60℃下使用，工艺存在提温、降温、流程偏长的缺点。 本专利技术的目的是为了解决以往技术中的不足，提供一种在真正常温20-40℃下转化吸收H2S、COS、CS2的脱硫剂，常温下有高的转化吸收H2S、COS、CS2的活性和硫容，工业上单独使用即可达到精脱硫目的。 为了实现上述目的，本专利技术的H2S、COS、CS2转化吸收脱硫剂，由柱形或球形活性炭载体和载体重量1-40wt%钾、或钠盐及载体重量1-30wt%的有机胺组成，钾、钠盐为KAc、NaAc、HCOOK、HCOONa、K2CO3、KHCO3、Na2CO3、NaHCO3、NaOH、KOH任一种，有机胺为甲基脲、二乙醇胺、二苯基胺、二异丁胺、吡咯啶，N-甲基乙醇胺，己二胺、三乙烯二胺、二甲基咪唑、乙二胺中任一种。 本脱硫剂通过下述方法制备，即活性炭与KAC或NaAC、HCOOK、HCOONa、K2CO3、KHCO3、Na2CO3、NaHCO3、NaOH、KOH和四甲基脲，或二乙醇胺、二苯基胺、二异丁胺、吡咯啶，N-甲基乙醇胺、己二胺、三乙烯二胺、二甲基咪唑、乙二胺的水或乙醇、丙酮溶液分浸或共浸，在室温-120℃干燥，200-400℃惰性气体中焙烧而成，钠或钾盐的量为载体重量的1-40wt%，最好为5-10wt%，胺的量为载体重量的1-30wt%，最好为2-10wt%。 活性及硫容测试在玻璃或不锈钢(高压)反应器中进行，反应器直径为30mm，脱硫剂粒度φ3或φ4mm，反应器温度为40℃、空速1000h-1，原料气为半水煤气或氮配COS混合气，转化水解活性(催化活性)以COS转化率表示，脱硫剂对H2S、COS、CS2转化吸收能力以其硫容表示。 本专利技术的常温H2S、COS、CS2转化吸收型脱硫剂，可广泛用于合成氨、甲醇、低碳醇、制氢、甲烷化、合成聚丙烯、防毒面具以及其它化工原料气的精脱硫，单独使用即可达到精脱硫的目的，无需增加提温，降温设备，且成本比已报导的COS水解催化剂均低，工业投资仅为英国PURASPEC工艺的1/7，比我国自行开发的T504-T101工艺也要显著降低。 下面通过实施例及附图说明本脱硫剂组成、制备及效果 图1是本脱硫剂寿命图。 图2是不同温度下本转化吸收型脱硫剂活性图。 图3是本脱硫剂脱硫后XPS分析结果。 图4是氧气中氧尝试与本转化吸收型脱硫剂转化性能关系图。 实施例1 分别称量KAC、NaAC、HCOOK、HCOONa、K2CO3、KHCO3、Na2CO3、NaHCO3、KOH、NaOH各5.0g，量取或称量四甲基脲，二乙醇胺、二苯基胺、二异丁胺、吡咯啶、N-甲基乙醇胺，己二胺、三乙烯二胺、二甲基咪唑，乙二胺，丁二胺各5g或6ml，分别加入100ml水或乙醇、丙酮中，搅拌溶解，然后各取100g活性炭，在室温共浸或40℃恒温共浸2-24小时，80℃干燥，氮气中焙烧1小时，得到分别含有5%KAC、NaAC、HCOOK、HCOONa、K2CO3、KHCO3、Na2CO3、NaHCO3、KOH、NaOH和10%四甲基脲、二乙醇胺、二苯基胺、二异丁胺、吡咯啶、N-甲基乙醇胺、己二胺、乙二胺、三乙烯二胺、二甲基咪唑、丁二胺的转化吸收脱硫剂、其组成及活性和硫容数据如表1。实验结果表明负载KAC、NaAC、丁二胺、二异丁胺的脱硫剂活性和硫容最好。 实施例2 按照实施例1的方法，改变组分浸渍次序、活性炭上负载KAC、NaAC后再浸渍丁二胺、二异丁胺制得脱硫剂A、B、C、D或活性炭上负载丁二胺、二异丁胺后再浸渍KAC、NaAC制得脱硫剂E、F、G、H;测得各脱硫剂活性及硫容如表2，可以看出浸渍方法的变化对脱硫剂硫容基本无影响。 实施例3 按照实施例1的方法，固定丁二胺量，改变KAC、NaAC的量分别为1、5、8、10、12、24、40克，得到含KAC的脱硫剂，J、J、K、L、M、N、O，含NaAC脱硫剂J′、J′、K′、L′、M′、N′、O′，测得其活性及硫容如表3，可见KAC、NaAC最好含量为5-10%。 实施例4 按照实施例1的方法，固定KAC含量，改变丁二胺含量分别为1、2、4、6、8、10、14、18、24、30克，分别得到脱硫剂P、Q、R、S、T、U、V、W、X、Y测得活性及硫容如表4，可见丁二胺最佳含量为2-10%。 实施例5 取30ml脱硫剂(U)装入反应器中，在40℃，常压、空速1000h-1、进口COS50mgS/M3，气体中氧含量＜10ppm条件下，测试该脱硫剂寿命，结果如图1。可以看出在该体系中30天，本脱硫剂实为COS的水解催化剂，其活性没有降低，COS转化率≥98.0%。 实施例6 按照实施例5的方法，测得不同温度下本专利技术的脱硫剂在气体中氧含量<10ppm时为COS水解催化剂，其催化活性与我国性能最好及国际性能最好的T504及P2312水解催化剂的活性如图2，由图2表明采用不同方法制备本脱硫剂在常温水解COS活性≤50℃时，均明显高于T504及P2312。 实施例7 常温、空速1000h-1、原料气COS含量500mg S/M3，氧含量0.5%时，测得本脱硫剂(U)不同温度下COS硫容如表5，由表中数据可见，当体系温度≥70℃时，COS硫容降低，这是由于温度增加，脱硫剂表面硫酸盐化中毒加聚所致，XPS对样品分析证明了这一点，XPS分析结果如图3。 实施例8 常压，空速1000h-1，原料气H2S含量为2g S/M3，不同温度下，本转化吸收脱硫剂(U)H2S硫容列于表5。实验表明，H2S硫容基本不随温度变化而变化。 实施例9 常压、空速1000h-1，原料CS2含量为800mg S/M3，测得不同温度下本转化吸收脱硫剂CS2硫容列于表5，由表中数据可见低温有利于CS2的脱除。 实施例10 常压、空速500h-1，15℃±2，对CO半水煤气中COS含量150mg S/M3和CS2含量90mgS/M3作工厂放大实验考察脱硫剂，脱除结果如表6，30天出口COS和CS2均小于0.05ppm。 实施例11 取30ml脱硫剂(U)，装入反应器中，30℃、常压、空速1000h-1，进口COS 2000mg S/M3，改变气体中氧的含量分别为5ppm、10ppm、20ppm、10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常温Ｈ↓［２］Ｓ、ＣＯＳ、ＣＳ↓［２］转化吸收型脱硫剂，其特征是以柱形或球形活性炭为载体，含有选自ＫＡｃ、ＮａＡｃ、ＨＣＯＯＫ、ＨＣＯＯＮａ、Ｋ↓［２］ＣＯ↓［３］、ＫＨＣＯ↓［３］、Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］、ＮａＨＣＯ↓［３］、ＫＯＨ、ＮａＯＨ中任一种钾、钠盐和选自四甲基脲、二乙醇胺、二苯基胺、二异丁胺、吡咯啶、Ｎ－甲基乙醇胺、己二胺、三乙烯二胺、二甲苯咪唑、乙二胺中任一种有机胺，其钾、钠盐量为载体重量的１－４０ｗｔ％，有机胺量为载体重量的１－３０ｗｔ％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李增敏，孔渝华，王先厚，黄新伟，叶敬东，王国兴，李小定，张传学，
申请(专利权)人：湖北省化学研究所，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]