專利名稱：在含有五羰基鐵或四羰基鎳混合物中脫除硫化氫的方法
技術領域：
本發明涉及一種在含有羰基金屬(羰基鎳或羰基鐵)混合物中脫除硫化氫的方法。
背景技術：
隨著資源的逐漸枯竭和環境的不斷惡劣，人們渴望先進的冶煉和精煉技術，尤其 是清潔環保和節能的生產技術。氣法冶煉或精煉技術是通過一氧化碳有選擇地將原料中 某一物質生成相應的羰基金屬，然后通過羰基金屬的分解獲得超純的金屬粉體產品或其它 產品的一種先進的技術，其中CO可循環利用，反應渣料是其它礦物元素的富集物并能夠更 好地利用，無廢物排放，同其它技術(濕法冶金和火法冶金)相比，是最清潔環保的生產技 術，其耗能也僅為火法冶煉的1/3 ;另外，可通過控制羰基金屬的分解條件使產品的種類多 樣化，如羰基鐵粉有幾十種產品，能夠滿足多變的市場需求，這一點是其它方法根本無法達 到的；其次是利用羰基金屬分解獲得的金屬粉體材料的性能遠遠要優越于其它方法生產的
廣PR o 由于羰基鐵和羰基鎳在室溫下是液體，因此鎳和鐵資源可利用氣法冶煉或氣法精 煉技術實現資源的高質化利用，但是以最簡單的固定床為反應器的氣法精煉工藝均在高壓 條件下進行，不僅給生產設備提出了苛刻的要求，同時羰基鎳、羰基鐵、一氧化碳均屬于有 毒物質，因此增加了操作的危險系數。雖然采用高壓生產，但是在鐵和鎳的提取速率相對緩 慢，鐵的提取率也不盡令人滿意。我們為了降低在固定床上羰基鎳和羰基鐵的生成壓力，發 明了用硫化氫作為催化劑的生產技術，但是在反應體系中引入硫化氫之后，能夠增加產品 中的硫含量，會大大影響羰基鐵粉和羰基鎳粉的質量，因此在羰基鐵或羰基鎳分解前將剩 余的H2S除去之后，方可制備出合格的羰基鐵粉和羰基鎳粉。
發明內容
本發明的目的在于提供一種在含有Fe (CO) 5或Ni (CO) 4混合物中脫除H2S的方法。
本發明在含有Fe (CO) 5或Ni (CO) 4混合物中脫除H2S方法中使用了一種催化劑。
—種在含有五羰基鐵或四羰基鎳混合物中脫除硫化氫的方法，其特征在于該方法 將催化劑裝載于固定床反應器中，在5-250°C的溫度范圍內，通入含有羰基鐵或羰基鎳的 C0混合氣體，在空速為800-4000h—1的情況下，能夠使該混合氣中的硫化氫脫除至0. lppm以 下；所述催化劑由活性組分和載體組成，活性組分有M工和M2，其中M工選自Cu、 Fe、 Zn、 Ni氧 化物中的兩種，12選自K、Na、Ca氧化物中的兩種，載體選自a _A1203、 Y 41203、分子篩以及 活性炭中的一種。 本發明所說的催化劑，活性組份M工氧化物含量為1 25wt% 。 本發明所說的催化劑，活性組份M2的氧化物含量為0. 01 2. 5wt% 。 本發明催化劑的制備方法是先將活性組分化合物制成水溶液，然后將其利用浸漬
法擔載于a_Al203、 ^41203、分子篩、活性炭其中的一種之上，在100-16(TC下干燥2-4小
時，然后在200 50(TC下焙燒4至6小時，則可制成所需要的催化劑。
本發明的優點在于將所研制的脫硫劑應用于含有羰基金屬的氣氛中，在脫出硫化 氫的同時不影響羰基金屬結構變化，因此能夠較好地應用于鎳和鐵資源氣法精煉過程的凈 化。
具體實施方式
實施例1 將7. 55g的Cu(N0)2 6H20、50. 5g的Fe(N03)3 91120溶解后，擔載于50. OgY — 八1203上，在12(TC下干燥2小時，待用。再稱取Ca01.0g、K0H0. 5g，溶于適量水，等量浸漬到 上述干燥過的y—A1A上，所得催化劑在12(TC下干燥2小時，35(TC下焙燒4小時，制得 的催化劑備用。稱取10g催化劑裝入反應管中，在3(TC下反應，通入C0、五羰基鐵氣液混合 物、1 % H^、微量K、微量02、微量H2和微量甲烷等混合氣體，空速為2000h—、檢測經過催化 劑后出口氣體中H2S含量〈0. lppm。
實施例2 將37. 8g的Fe(N0)3 *9H20、20. 6g的Zn(冊3)2 *6H20溶解后，擔載于50. OgY—A1203 上，在12(TC下干燥2小時，待用。再稱取CaOl. Og、 KOHO. 5g，溶于適量水，等量浸漬到上述 干燥過的y—A1A上，所得催化劑在12(TC下干燥2小時，35(TC下焙燒4小時，制得的催化 劑備用。稱取10g催化劑裝入反應管中，在3(TC下反應，通入C0、羰基鐵氣液混合物、1.2X H^、微量K、微量02、微量H2和微量甲烷等混合氣體，空速為2000h—、檢測經過催化劑后出 口氣體中H2S含量〈0. l卯m。
實施例3 將50. 5g的Fe(N0)3 *9H20、9. 7g的Ni (N03)2 *6H20溶解后，擔載于50. 0g y—A1203 上，在12(TC下干燥2小時，待用。再稱取CaOl. 0g、 KOHO. 5g，溶于適量水，等量浸漬到上述 干燥過的y—A1A上，所得催化劑在12(TC下干燥2小時，35(TC下焙燒4小時，制得的催 化劑備用。稱取10g催化劑裝入反應管中，在3(TC下反應，通入C0、羰基鐵氣液混合物、2X H^、微量K、微量02、微量H2和微量甲烷等混合氣體，空速為2000h—、檢測經過催化劑后出 口氣體中H2S含量〈0. l卯m。
實施例4 將15. 0g的Cu(N0)2 *6H20、31. 0g的Zn(冊3)2 *6H20溶解后，擔載于50. OgY—A1203 上，在12(TC下干燥2小時，待用。再稱取CaOl. Og、NaOH0. 5g，溶于適量水，等量浸漬到上述 干燥過的y—A1A上，所得催化劑在12(TC下干燥2小時，35(TC下焙燒4小時，制得的催 化劑備用。稱取10g催化劑裝入反應管中，在3(TC下反應，通入C0、羰基鐵氣液混合物、lX H^、微量K、微量02、微量H2和微量甲烷等混合氣體，空速為2000h—、檢測經過催化劑后出 口氣體中H2S含量〈0. l卯m。
實施例5 將9. 7g的Fe(N0)3 9H20、41. 0g的Zn(N03)2 6H20、6. 0g的Mg(N03)2 6H20溶解 后，擔載于50. Og y—A1203上，在12(TC下干燥2小時，待用。再稱取CaOl. 0g、 NaOHO. 5g， 溶于適量水，等量浸漬到上述干燥過的^一八1203上，所得催化劑在12(TC下干燥2小時， 35(TC下焙燒4小時，制得的催化劑備用。稱取10g催化劑裝入反應管中，在3(TC下反應，通 入C0、羰基鐵氣液混合物、1. 5% H^、微量K、微量02、微量H2和微量甲烷等混合氣體，空速為2000h—、檢測經過催化劑后出口氣體中H2S含量〈0. lppm。
實施例6-8 按照實例1中方法，將載體換為a—八1203、分子篩、活性炭，分別制得催化劑備用。 各稱取10g催化劑裝入反應管中，并在3(TC下反應，通入C0、羰基鐵氣液混合物、1^H^、微 量K、微量02、微量H2和微量甲烷等混合氣體，空速為2000h—、檢測經過催化劑后出口氣體 中H2S含量均〈0. lppm。
實施例9—15 按實例2制備催化劑，各取10g催化劑，分別在5°C、35°C、80°C、 120°C、 180°C、 220°C 、250°C下，通入CO、羰基鐵氣液混合物、1. 5% H2S、微量N2、微量02、微量H2和微量甲烷 等混合氣體，空速為2000h—、檢測經過催化劑后出口氣體中H2S含量均〈0. lppm。
實施例16—25 按實例3制備催化劑，各取10g催化劑，分別在35t:下，通入CO、羰基鐵氣液混合 物、1. 5% H^、微量K、微量02、微量H2和微量甲烷等混合氣體，分別在空速800h—^1000h—\ 15001T1 、 18001T1 、 20001T1 、 25001T1 、 30001T1 、 32001T1 、 36001T1 、 40001T1下進行反應，檢測經過 催化劑后出口氣體中H2S含量均〈0. lppm。
權利要求
一種在含有五羰基鐵或四羰基鎳混合物中脫除硫化氫的方法，其特征在于該方法將催化劑裝載于固定床反應器中，在5-250℃的溫度范圍內，通入含有羰基鐵或羰基鎳的CO混合氣體，在空速為800-4000h-1的情況下，能夠使該混合氣中的硫化氫脫除至0.1ppm以下；所述催化劑由活性組分和載體組成，活性組分有M1和M2，其中M1選自Cu、Fe、Zn、Ni氧化物中的兩種，M2選自K、Na、Ca氧化物中的兩種，載體選自α-Al2O3、γ-Al2O3、分子篩以及活性炭中的一種。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于活性組份M工氧化物含量為1 25wt%。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于活性組份M2的氧化物含量為0.01 2. 5wt%。
全文摘要
本發明公開了一種在含有羰基金屬(羰基鎳或羰基鐵)混合物中脫除硫化氫的方法。該方法將催化劑裝載于固定床反應器中，在5-250℃的溫度范圍內，通入含有羰基鐵或羰基鎳的CO混合氣體，在空速為800-4000h-1的情況下，能夠使該混合氣中的硫化氫脫除至0.1ppm以下。
文檔編號C01G53/02GK101786674SQ20081018480
公開日2010年7月28日 申請日期2008年11月30日 優先權日2008年11月30日
發明者華曼, 唐思琪, 張曉宏, 徐廣平, 慕新元, 樸東鶴, 熊緒茂, 王欣玫, 胡斌, 袁鳳艷, 雷福偉 申請人:吉林吉恩鎳業股份有限公司;中國科學院蘭州化學物理研究所