專利名稱：一種液相負載型氣體脫硫劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于化工產品的制備技術領域，涉及一種氣體凈化劑，特別是一種用于含硫化氫(H2S)氣體凈化過程的液相負載型脫硫劑。
背景技術：
合成氣、焦爐氣、油層氣、頁巖氣等能源化工項目在生產或開采過程中均存在有大量的對環境及人體有害的硫化氫氣體，對硫化氫氣體的脫除是氣體凈化過程必須解決的問題。目前本領域在氣體凈化過程中用于脫除H2S的方法主要有干法脫硫和濕法脫硫兩種。 一、干法脫硫使用金屬氧化物和活性炭等脫硫劑。金屬氧化物主要是化學反應吸收，而活性炭主要是物理吸附。干法脫硫多用于精脫硫，對無機硫和有機硫都有較高的凈化度。不同的干法脫硫劑可用在不同的溫區工作，由此可將其劃分為低溫(常溫和低于IOO0C )、中溫(100°C 400°C )和高溫(高于400°C )脫硫劑。傳統的干法脫硫雖然工藝簡單，但操作費用高，硫容相對較小，產生的廢脫硫劑容易造成二次污染，僅適合低硫含量的煤氣處理或針對濕法脫硫后高要求的氣源精脫硫要求。二、濕法脫硫又分為“濕式氧化法”和“胺法”兩種，多用于合成氨原料氣、焦爐氣、天然氣中大量硫化物的脫除。濕式氧化法是利用溶液吸收H2S后，將H2S直接轉化為單質硫，分離后溶液循環使用，具有代表性的濕式氧化脫硫工藝主要有TH法、FRC法、ADA法和HPF法。胺法是將吸收的H2S經再生系統釋放出來送到克勞斯裝置，再轉化為單質硫，溶液循環使用，主要有索爾菲班法、一乙醇胺法、AS法和氨硫聯合洗滌法等，而近年來研發的ros+栲膠脫硫法是一種以煤氣中的氨為堿源，以ros+栲膠為復合催化劑的新型脫硫方法。綜合而論，濕法脫硫在具體實施應用過程中還存在有裝置投資大、能耗高以及運行總費用較聞等不足。

發明內容
本發明的目的在于對現有技術存在的問題加以解決，進而提供一種投資少、硫容高、操作簡單、運行費用低、能耗低、對H2S脫除效果好且適用范圍廣的液相負載型氣體脫硫劑。為實現上述發明目的而采用的技術解決方案是這樣的該液相負載型氣體脫硫劑的有效成分由質量百分率分別為10% 50%和50% 90%的A和B兩部分組分物組成，其中，組分物A由吸收劑、氧化催化劑、相轉移催化劑和水四種組分配制而成，四種組分的質量百分比為吸收劑18% 30%，
氧化催化劑5% 10%，
相轉移催化劑7% 10%;
水50% 70%;在組分物A中，所說的吸收劑為碳酸鈉和/或碳酸鉀和/或碳酸氫鈉和/或碳酸氫銨和/或亞硫酸氫鈉等，所說的氧化催化劑為EDTA鐵和/或EDDHA鐵和/或磺化酞菁鈷和/或酞菁鈷和/或蒽醌和/或磺化蒽醌等，所說的相轉移催化劑為甲胺、辛胺、叔丁胺、ニ丙胺、環丙胺、正丁胺或ニ亞こ基三胺等有機胺； 組分物B為活性焦和/或活性炭和/或蘭炭和/或焦炭和/或白土和/或氧化鋁 坐寸ο本發明技術解決方案中，組分物B優選活性焦。用于制備該液相負載型氣體脫硫劑的方法是在包裝運輸前或施工裝料之前，將組分物A噴灑或噴淋于組分物B上，使其完全浸潰，或直接與組分物B混合，即制得產品。該產品的具體使用操作可采用現有的氣體脫硫エ藝與設備。本發明所述的液相負載型氣體脫硫劑與傳統單純的吸附或干法脫硫劑不同，是ー種將濕法脫硫原理與液相負載催化反應技術相結合而研究的ー種新型的具有宏觀氣固干法和微觀氣液濕法特點的催化反應脫硫劑。其工作原理在于(一)、硫化氫分子自氣相通過對流擴散或分子擴散到達固體內微米及納米孔道中的液相表面；(ニ)、在液相表面，有機胺捕獲氣相中的硫化氫分子，形成酸堿復合物；(三)、復合物轉移至液相與堿反應生成硫氫根離子與有機胺，有機胺再循環至液面；(四)、硫氫根離子在液相催化劑作用下與液相中的氧反應，轉化為單質硫形成膠體，進而有效解決了合成氣、焦爐氣、油層氣、頁巖氣等在生產或開采時氣體凈化過程中對H2S的脫除問題。另外，為保證納米通道內液相存在，在脫硫エ藝操作中應該保證如下操作條件
(I).氣相含水或定期噴水；(2).操作溫度不可過高，一般不應超過80°C; (3).保證組分物B的強度，一般要求彡90N/cm2。與現有技術相比，本發明的優點在于a)、采用多相催化強化組合技術，綜合兼備了幾種傳統方法的優勢而摒棄了其不足，脫硫效果好，適用范圍廣山)、直接液相負載，無須傳統方法所需干燥過程，節省能源、減少了廢氣排放；c)、采用活性焦替代或部分替代活性碳，大大降低了運行成本。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進ー步的描述，但本發明的保護范圍并不局限于下述的實施例。實施例I取碳酸鈉、EDTA鐵、磺化蒽醌、辛胺、水按9 I. 2 O. 8 4 25的質量配比相溶合，配制成組分物A，將組分物A噴灑于褐煤活性焦(組分物B)上，二者(A、B)的質量配比為4 6，待其完全吸收后，即為高效脫硫劑，裝填脫硫塔。待凈化氣為含硫化氫500ppm的油田伴生氣，處理量為6000立方米/小時，脫硫劑裝填5立方米，在40°C下，空速1200/小時，工作硫容46. 7%，出ロ氣體硫化氫，20ppm。エ藝條件如下油田伴生氣體中氣中含有焦油及苯等大分子有機物，防止這些物質堵塞脫硫劑有效孔徑，方案中預處理部分用焦炭作為吸附介質，吸附低沸點組分及苯等物質；采用高效的液相負載型氣體硫化氫脫硫劑，在原料氣有氧、水條件下，進行脫硫塔裝填，一般設置三個脫硫塔，每塔上下兩段，其中第一個塔兩段串、并聯脫硫和第三個塔單段串聯精脫硫，第二個塔兩段串、并聯和第三個塔單段串聯精脫硫。酸性氣體在不超過80°C、500 4000/小時的空速條件下，自下而上通過脫硫塔，保證氣體水分飽和或補水保持脫硫塔底托盤濕潤為標準。補空氣量為氣體中H2S含量的5倍，根據脫硫劑運行情況，在末端進行檢測，硫含量達到標準選擇更換或再生。實施例2
取碳酸鉀、碳酸鈉、亞硫酸氫鈉、EDDHA鉄、酞菁鈷、叔丁胺、水按4 2 1.6 1.6 O. 4 2. 4 18的質量配比相溶合，配制成組分物A，將組分物A噴灑于褐煤活性焦(組分物B)上，二者(A、B)的質量配比為3 7，待其完全吸收后，即為高效脫硫劑，裝填脫硫塔。處理量為8000立方米/小吋，脫硫劑裝填7立方米，含硫化氫1700ppm待凈化合成氣，在35°C下，空速為1100 1200/小時，工作硫容48. 3%，出口氣體硫化氫30ppm。エ藝條件同實施例一。實施例3取碳酸氫鈉、碳酸鈉、EDDHA鉄、磺化酞菁鈷、叔丁胺、水按
4 5. 5 1.3 O. 7 3. 5 20的質量配比相溶合，配制成組分物A，將其噴灑于蘭炭(組分物B)上，二者(ム、8)的質量配比為3.5 6. 5，待其完全吸收后，即為高效脫硫劑，裝填脫硫塔。待浄化氣為含硫化氫1450ppm的蘭炭爐尾氣，處理量為8000立方米/小時，脫硫劑裝填7立方米，在45°C下，空速3000/小時，工作硫容42. 7%，出ロ氣體硫化氫40ppm。エ藝條件同實施例一。
權利要求
1.一種液相負載型氣體脫硫劑，其特征在于該氣體脫硫劑的有效成分由質量百分率分別為10% 50%和50% 90%的A和B兩部分組分物組成，其中， 由吸收劑、氧化催化劑、相轉移催化劑和水四種組分配制而成，四種組分的質量百分比為 吸收劑18% 30%，氧化催化劑5% 10%，相轉移催化劑7% 10%; 水50% 70%; 在組分物A中，所說的吸收劑為碳酸鈉和/或碳酸鉀和/或碳酸氫鈉和/或碳酸氫銨和/或亞硫酸氫鈉，所說的氧化催化劑為EDTA鐵和/或EDDHA鐵和/或磺化酞菁鈷和/或酞菁鈷和/或蒽醌和/或磺化蒽醌，所說的相轉移催化劑為甲胺、辛胺、叔丁胺、二丙胺、環丙胺、正丁胺或二亞乙基三胺； 組分物B為活性焦和/或活性炭和/或蘭炭和/或焦炭和/或白土和/或氧化鋁。
2.根據權利要求I所述的液相負載型氣體脫硫劑，其特征在于組分物B為活性焦。
3.一種用于制備權利要求I所述液相負載型氣體脫硫劑的方法，其特征是將組分物A噴灑或噴淋于組分物B上，使其完全浸潰，或直接與組分物B混合，即制得產品。
全文摘要
本發明涉及一種液相負載型氣體脫硫劑，包括A、B兩部分組分物，其中組合物A由吸收劑(碳酸鈉和/或碳酸鉀和/或碳酸氫鈉等)、氧化催化劑(EDTA鐵和/或EDDHA鐵和/或磺化酞菁鈷等)、相轉移催化劑(甲胺或辛胺等)和水組成，組合物B采用活性焦和/或活性炭和/或蘭炭和/或氧化鋁等。在包裝運輸前或施工裝料之前，將組分物A 噴灑或噴淋于組分物B上，使其完全浸漬，或直接與組分物B混合，即制得產品。與現有技術相比，本發明具有投資少、硫容高、操作簡單、運行費用低、能耗低、對硫化氫氣體脫除效果好且適用范圍廣等優點，有效解決了合成氣、焦爐氣、油層氣、頁巖氣等在生產或開采時氣體凈化過程中對硫化氫氣體的脫除問題。
文檔編號B01D53/52GK102824823SQ20121036176
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者薛群翔, 齊永紅, 劉彥婷 申請人:陜西省石油化工研究設計院