一种高硫容常温脱硫剂的制备方法技术

发明专利技术所述的高硫容常温脱硫剂的制备方法，通过向可溶性镍盐和可溶性铁盐的混合溶液中加入0.05-0.5mol/L的尿素，再加入碳酸氢钠调节溶液的pH值为7.2-7.5；在温度为130-140℃，压力为0.12-0.15Mpa条件下反应0.5-2小时制备得到含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒；所述羟基氧化铁沉淀颗粒经过浸渍锌盐后，在含氧气氛中、250-300℃条件下流化焙烧后，能够制备得到具有高比表面积的脱硫剂，本发明专利技术制备得到的脱硫剂相比于现有技术中的脱硫剂，在常温条件下具有更高的硫容。

【技术实现步骤摘要】
一种高硫容常温脱硫剂的制备方法
本专利技术属于脱硫剂领域，具体涉及一种在常温下具有高硫容的铁系脱硫剂的制备方法。
技术介绍
硫化氢广泛存在于煤和石油化工行业产生的废气、天然气、合成气以及普通工业产生的废气中，是一种具有高度刺激性和腐蚀性的有害气体,通常很低浓度的硫化氢即可对人身健康和自然界造成严重的危害。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，而硫化氢的存在会直接导致后续生产工段中催化剂活性物质中毒失活。因此，为了消除硫化氢的危害，在生产过程中有必要利用脱硫剂对气体中的硫化氢进行去除。现有技术中用于去除硫化氢的脱硫剂，有铁氧化物脱硫剂、氧化锌脱硫剂、活性炭脱硫剂、多金属复合氧化物脱硫剂等，其中铁氧化物脱硫剂是较为常用的一种，如中国专利文献CN1944273A公开了一种氧化铁脱硫剂，该脱硫剂的制备方法为：将硫酸亚铁与碳酸盐混合，在pH值为8-9的条件下进行反应，生成碳酸亚铁和硫酸盐；然后在空气中进行氧化后，再经水洗、过滤、烘干即得氧化铁。氧化铁脱硫剂是最为传统的脱硫剂之一，但在脱硫性能方面，其脱硫精度和硫容均较低。为了提高性能，现有技术中的脱硫剂在上述单一铁氧化物组分的基础上通常还会添加其它活性金属组分。如中国CN1868572A公开了一种铁系复合金属氧化物催化剂，其中含20-60wt%的氧化铁、15-45wt%的氧化铝、15-45wt%的氧化钛，1-15wt%氧化锌，1-15wt%氧化钒。该脱硫剂采用共沉淀法制得，比表面为110-160cm2/g，具有较高的硫容。经过本领域技术人员多年的研究，上述现有技术中脱硫剂的脱硫性能有了大幅度的提高，但仍旧存在的缺点在于：当在常温下使用时，现有技术中脱硫剂的硫容仍旧较低，进而使得脱硫剂的使用寿命和脱硫效率受到了影响，难以满足实际工业生产中对脱硫效率和经济性能的要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中脱硫剂的硫容仍旧较低，进而使得脱硫剂的使用寿命和脱硫效率受到影响的问题，本专利技术提供了一种能够得到常温下具有高硫容的脱硫剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高硫容常温脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：（1）制备可溶性镍盐和可溶性铁盐的混合水溶液，所述混合水溶液中镍离子和铁离子的摩尔比为1:15-1:20；（2）将所述混合溶液放置在高压釜中，向所述混合溶液中加入0.05-0.5mol/L的尿素，再缓慢加入碳酸氢钠，直至溶液最终的pH值为7.2-7.5；控制所述高压釜的温度为130-140℃，压力为0.12-0.15Mpa，反应0.5-2小时制备得到含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒；（3）采用等体积浸渍法将锌盐浸渍在所述含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒上；（4）将完成浸渍的羟基氧化铁沉淀颗粒在含氧气氛中、250-300℃条件下进行流化焙烧；流化焙烧的时间为0.5-2小时；（5）将流化焙烧后的颗粒与粘结剂、造孔剂混合，经成型、干燥后，在200-250℃条件下焙烧即得到脱硫剂产品。所述可溶性镍盐为Ni(NO3)2，所述可溶性铁盐为Fe(NO3)3或FeCl3。所述步骤（1）中镍离子和铁离子的摩尔比为1:16-1:18。所述步骤（2）中，将所述混合溶液放置在高压釜中，向所述混合溶液中加入0.01-0.2mol/L的尿素。所述步骤（3）中浸渍的所述锌盐的量以氧化锌计占所述含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒的5-10wt%。所述粘结剂为膨润土、硅藻土中的一种或者两种。所述造孔剂为木屑粉。所述步骤（5）将焙烧后的颗粒与粘结剂、造孔剂混合后，加入水配置成悬浮液，经喷雾造粒进行成型。所述步骤（5）中的干燥温度为90-110℃，干燥时间为0.5-2小时。所述步骤（5）中在200-250℃条件下焙烧的时间为0.5-2小时。本专利技术所述的高硫容常温脱硫剂的制备方法，优点在于：（1）专利技术所述的高硫容常温脱硫剂的制备方法，通过向可溶性镍盐和可溶性铁盐的混合溶液中加入0.05-0.5mol/L的尿素，再加入碳酸氢钠调节溶液的pH值为7.2-7.5；在温度为130-140℃，压力为0.12-0.15Mpa条件下反应0.5-2小时制备得到含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒；所述羟基氧化铁沉淀颗粒经过浸渍锌盐后，在含氧气氛中、250-300℃条件下流化焙烧后，能够制备得到具有高比表面积的脱硫剂，本专利技术制备得到的脱硫剂相比于现有技术中的脱硫剂，在常温条件下具有更高的硫容。造成这一现象的原因，本专利技术人推测在所述混合溶液中加入0.05-0.5mol/L的尿素，再加入碳酸氢钠调节溶液的pH值为7.2-7.5，这有利于在后续的加温、加压条件下生成含镍的羟基氧化铁，而碳酸氢钠在加热过程中的热解有利于羟基氧化铁颗粒在生长过程中形成较高的比表面积，这种高比表面积的羟基氧化铁表面分布有合理的碱性中心和镍、氧化锌活性组分，经流化焙烧后可进一步生成具有高脱硫活性的铁氧化物。（2）专利技术所述的高硫容常温脱硫剂的制备方法，进一步限定所述步骤（4）中将焙烧后的颗粒与粘结剂、造孔剂混合后，加入水配置成悬浮液，经喷雾造粒进行成型。原因在于，造粒成型制备得到的脱硫剂只需添加少量粘结剂即可达到较高的强度，从而具有更高的硫容。具体实施方式实施例1本实施例中所述的脱硫剂的制备方法为：（1）配制含0.1mol/LNi(NO3)2和1.5mol/LFe(NO3)3的混合溶液，所述镍离子和铁离子的摩尔比为1:15；（2）将所述混合溶液放置在高压釜中，向所述混合溶液中加入0.05mol/L的尿素，再缓慢加入碳酸氢钠，直至溶液最终的pH值为7.2；控制所述高压釜的温度为130℃，压力为0.12Mpa，反应0.5小时制备得到含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒；（3）采用等体积浸渍法将锌盐浸渍在所述含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒上；所述浸渍的所述锌盐的量以氧化锌计占所述含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒的5wt%；（4）将完成步骤（3）中浸渍的颗粒在流动空气中、250℃条件下进行流化焙烧；流化焙烧时间为0.5小时；（5）将流化焙烧后的颗粒与膨润土、羧甲基纤维素钠混合，其中所述膨润土的用量为流化焙烧后颗粒的5wt%，所述羧甲基纤维素钠的用量为流化焙烧后颗粒的3wt%。经挤条成型后得到Φ（5±1）×（10±1）mm的条形物，在90℃干燥0.5小时，再在200℃焙烧0.5小时即得到脱硫剂成品。实施例2本实施例中所述的脱硫剂的制备方法为：（1）配制含0.1mol/LNi(NO3)2和2.0mol/LFeCl3的混合溶液，所述镍离子和铁离子的摩尔比为1:20；（2）将所述混合溶液放置在高压釜中，向所述混合溶液中加入0.5mol/L的尿素，再缓慢加入碳酸氢钠，直至溶液最终的pH值为7.5；控制所述高压釜的温度为140℃，压力为0.15Mpa，反应2小时制备得到含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒；（3）采用等体积浸渍法将锌盐浸渍在所述含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒上；所述浸渍的所述锌盐的量以氧化锌计占所述含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒的10wt%；（4）将完成步骤（3）浸渍的颗粒在流动空气中、300℃条件下进行流化焙烧；流化焙烧时间为2小时；（5）将流化焙烧后的颗粒与膨润土、羧甲基纤维素钠混合，其中所述膨润土的用量为流化焙烧后颗粒的5w本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高硫容常温脱硫剂的制备方法， 其特征在于，包括以下步骤：（1）制备可溶性镍盐和可溶性铁盐的混合水溶液，所述混合水溶液中镍离子和铁离子的摩尔比为1:15‑1:20；（2）将所述混合溶液放置在高压釜中，向所述混合溶液中加入0.05‑0.5mol/L的尿素，再缓慢加入碳酸氢钠，直至溶液最终的pH值为7.2‑7.5；控制所述高压釜的温度为130‑140℃，压力为0.12‑0.15Mpa，反应0.5‑2小时制备得到含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒；（3）采用等体积浸渍法将锌盐浸渍在所述含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒上；（4）将完成浸渍的羟基氧化铁沉淀颗粒在含氧气氛中、250‑300℃条件下进行流化焙烧；流化焙烧的时间为0.5‑2小时；（5）将流化焙烧后的颗粒与粘结剂、造孔剂混合，经成型、干燥后，在200‑250℃焙烧即得到脱硫剂产品。

【技术特征摘要】
1.一种高硫容常温脱硫剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备可溶性镍盐和可溶性铁盐的混合水溶液，所述混合水溶液中镍离子和铁离子的摩尔比为1:15-1:20；(2)将所述混合水溶液放置在高压釜中，向所述混合水溶液中加入0.05-0.5mol/L的尿素，再缓慢加入碳酸氢钠，直至溶液最终的pH值为7.2-7.5；控制所述高压釜的温度为130-140℃，压力为0.12-0.15Mpa，反应0.5-2小时制备得到含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒；(3)采用等体积浸渍法将锌盐浸渍在所述含镍的羟基氧化铁沉淀颗粒上；(4)将完成浸渍的羟基氧化铁沉淀颗粒在含氧气氛中、250-300℃条件下进行流化焙烧；流化焙烧的时间为0.5-2小时；(5)将流化焙烧后的颗粒与粘结剂、造孔剂混合，经成型、干燥后，在200-250℃焙烧即得到脱硫剂产品。2.根据权利要求1所述的高硫容常温脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述可溶性镍盐为Ni(NO3)2，所述可溶性铁盐为Fe(NO3)3或FeCl3。3.根据权利要求1或2所述的高硫容常温脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中镍离子和铁离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文涛，刘彦芳，马芳，范颜晓，
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：北京;11