專利名稱：一種常溫氧化鐵脫硫劑的制備方法
技術領域：
本發明屬凈化劑技術領域，具體涉及一種改進的常溫氧化鐵脫硫劑制備方法。
背景技術：
在許多化工產品生產中使用的催化劑往往對毒物十分敏感，硫是最常見、最普遍存在的毒物之一，必須有效脫除，才能保證后繼工序催化劑的正常使用。另外，城市煤氣和一些天然氣中常常含有較高含量的硫化氫，需要加以脫除才能達到管輸的要求。氧化鐵脫硫劑是一種常用的干法脫硫劑，它可廣泛應用于天然氣、煉廠干氣、城市煤氣，以及合成氨、合成甲醇、制氫等的過程氣中硫化氫的脫除。氧化鐵脫硫劑通常由硫酸亞鐵溶液與沉淀劑進行反應生成沉淀，經過洗滌、過濾、 干燥、混合、擠條、干燥等工序制得。如，CN200610102011公開了一種氧化鐵脫硫劑的制備方法，通過硫酸亞鐵與碳酸鹽混合，控制反應pH值為8 9反應，生成碳酸亞鐵和硫酸鹽； 在空氣中氧化、水洗、過濾，將過濾后的物料烘干即得水合氧化鐵，由水合氧化鐵、造孔劑、 調節劑和粘合劑制成脫硫劑。該脫硫劑具有較高的硫容，延長了脫硫劑的使用周期，降低了更換頻率。CN01106879公開了一種以氧化鐵為主的脫硫劑，采用硫酸亞鐵與氨水、石灰、碳酸鈉組成的混合沉淀劑反應，添加鎳或鉻或銅或鎘或其他過渡金屬元素氧化物為助劑，以水泥為粘合劑。上述氧化鐵脫硫劑制備方法的特點是用鐵鹽溶液與沉淀劑的溶液進行中和沉淀反應，然后再經過洗滌、過濾、干燥等過程制備出脫硫劑的前驅體水合氧化鐵，然后再經過配料、捏合、擠條、干燥等工藝才能制得脫硫劑。存在生產工藝復雜，設備投資大，原料利用率低，會產生大量含有硫酸銨(或硫酸鈉)的廢水等不足。為了解決上述問題，CN200910034649. 4提出了一種常溫氧化鐵脫硫劑的制備方法采用生產鈦白粉的副產品硫酸亞鐵與熟石灰這兩種價廉易得的原料經過簡單的捏合，擠壓成型、干燥等過程制備出脫硫劑。該方法存在的問題是硫酸亞鐵與熟石灰需要在較高的溫度(60°C 100°C )下反應才能獲得較高的硫容，而硫酸亞鐵與熟石灰的反應熱較小，需要外加熱才能使達到這一反應溫度。
發明內容
本發明的目的是提供一種新的常溫氧化鐵脫硫劑的制備方法。本發明采用生石灰與硫酸亞鐵反應，然后經過擠壓成型、干燥等過程制備出脫硫劑。本發明方法具有比傳統方法生產流程短、生產工藝簡單，原料利用率高，生產成本低，生產過程不產生任何污染物等優點。本發明采用生石灰替代熟石灰與硫酸亞鐵進行反應，生石灰中的氧化鈣首先與硫酸亞鐵中的結晶水反應氫氧化鈣，反應放出的熱量使混合物料的溫度升高，達到適宜硫酸亞鐵與氫氧化鈣發生固相反應的溫度(60°C 100°C )，反應后的物料經過擠壓成型、干燥等過程制備出脫硫劑。該發明方法制備的脫硫劑具有良好的機械強度和硫容。本發明是這樣來實現的先將生石灰加入碾砂機中碾壓破碎，然后按生石灰硫酸亞鐵摩爾比為1 1. 5 2. 0的比例加入硫酸亞鐵，碾壓反應0. 5h 濁，碾壓過程中加入少量的水，反應結束后將物料轉移至擠條機中擠壓成條狀，然后在100°C 150°C下烘干得到脫硫劑成品。
硫酸亞鐵與生石灰在碾壓過程中發生的固相反應主要有CaCHH2O = Ca(OH)2FeS04+Ca (OH) 2 = CaS04+Fe (OH) 24Fe (OH) 2+02 = 4y _Fe00H+2H20反應生成的硫酸鈣作為脫硫劑的載體，水合氧化鐵作為脫硫活性組份。固相反應得到的物料經過干燥后即可直接作為脫硫劑使用。為了提高脫硫劑的硫容，本發明還可在碾壓過程中添加適量的造孔劑。一般地，本發明的實現主要包括以下步驟(1)生石灰加入碾砂機中碾壓破碎； (2)按生石灰硫酸亞鐵摩爾比為1 1. 5 2. 0的比例加入硫酸亞鐵，碾壓反應0. 5h 1.5h，碾壓過程中加入少量的水；( 加入造空劑碎木屑(或硅藻土或易分解的物質，如碳酸氫銨)，繼續碾壓0. 5h ； (3)物料加入擠條機中，擠壓成直徑5mm的條狀；(4)在100°C 150°C下干燥得到脫硫劑成品。
具體實施例方式以下的實例用以進一步說明本發明的內容實施例1 取11. 2kg生石灰加入碾砂機中碾壓0. 5h，加入27. 8kg FeSO4 · 7H20碾壓0. 5 1. 5h,碾壓過程中加入少量的水，反應完全后加入1. 95kg碎木屑，繼續碾壓0. 5h ； 將碾壓好的物料加入擠條機中擠壓成直徑為5mm、長度為5 IOmm的條狀；將條劑在110°C 下干燥得到脫硫劑成品I。實施例2 取8. 5kg生石灰加入碾砂機中碾壓0. 5h，加入27. 8kg FeSO4 ·7Η20碾壓 0. 5 1. 5h，碾壓過程中加入少量的水，反應完全后加入3. 9kg硅藻土，繼續碾壓0. 5h ；將碾壓好的物料加入擠條機中擠壓成直徑為5mm、長度為5 IOmm的條狀；將條劑在130°C下干燥得到脫硫劑成品II。硫容測定將脫硫劑破碎成0. 425-1. 180mm的粒子。采用H2S含量為2000ppm，O2 含量為0. 3 % 0. 6%，其余為N2的混合氣體作為測試氣體。取2mL脫硫劑裝填于管式反應器中，在常溫下向反應器中通入含有H2S的測試氣體，每隔0. 5h檢測一次反應器出口氣體中的H2S含量，當檢測到反應器出口氣體中H2S含量達到Ippm時，再取樣分析一次，如果測得的含量> lppm，停止試驗。取試驗后的脫硫劑樣品，測定其中的硫含量，用測得的硫含量除以脫硫前樣品的重量得到脫硫劑的硫容。機械強度測定采用顆粒強度測定儀測定脫硫劑的徑向抗壓碎力。
樣品一次穿透硫容，％徑向抗壓碎力，N/cmI25. 678II26. 375 從測定結果看，按本發明實施例制備的脫硫劑具有較高的硫容和機械強度。
權利要求
1.一種改進的常溫氧化鐵脫硫劑制備方法，其特征是先將生石灰加入碾砂機中碾壓破碎，然后按生石灰硫酸亞鐵摩爾比為1 1. 5 2. 0的比例加入硫酸亞鐵，碾壓反應 0. 5h 池，碾壓過程中加入少量的水，反應結束后將物料轉移至擠條機中擠壓成條狀，然后在100°C 150°c下烘干得到脫硫劑成品。
2.如權利要求1所述脫硫劑的制備方法，其特征在于碾壓過程中添加多孔物質碎木屑、硅藻土或易分解物質碳酸氫銨作為造孔劑，以提高脫硫劑的硫容。
3.如權利要求1所述脫硫劑的制備方法，其特征在于擠壓成直徑5mm的條狀。
全文摘要
本發明屬于凈化劑技術領域，涉及一種改進的常溫氧化鐵脫硫劑制備方法。將硫酸亞鐵、生石灰、碎木屑(或硅藻土或碳酸氫銨)按一定的比例加入碾壓機中，碾壓反應完全后擠壓成條狀，然后經過烘干得到脫硫劑成品。該脫硫劑采用的原料價廉易得，制備方法非常簡單，脫硫劑具有良好的機械強度和較高的硫容，可廣泛用于天然氣、煉廠干氣、城市煤氣，以及合成氨、合成甲醇、制氫等的過程氣中硫化氫的脫除。
文檔編號C01B3/56GK102335546SQ20101023907
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月28日 優先權日2010年7月28日
發明者魏士新 申請人:中國石油化工股份有限公司, 南化集團研究院