一種復(fù)合活性炭硫化氫脫除劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及復(fù)合活性炭硫化氫脫除劑的制備方法
【背景技術(shù)】
[0002]凡含硫化合物參加的各類反應(yīng)都有可能生成硫化氫，工業(yè)中的硫化氫主要存在于煉油廠、天然氣凈化廠、煤氣凈化廠等氣體加工產(chǎn)業(yè)里。其脫除方法有干法脫除和濕法脫除兩大類，干法廣泛應(yīng)用于氣體中低濃度硫化氫的脫除。而用活性炭作為催化劑氧化硫化氫則被更充分的研究和應(yīng)用，它具有成本低、操作簡便、脫硫效率高等優(yōu)點(diǎn)。在常溫環(huán)境中，活性炭對H2S的催化氧化，物理吸附起著決定性作用，在完全無水的情況下，活性炭對氣體分子的吸附性能很差，特別是對于H2S的吸附，首先需要在水里離解，因此氣源中無水或者不允許有水的情況下，硫容很低。在氣源中補(bǔ)充水蒸氣可以提高其硫容，但是更多的工業(yè)脫硫環(huán)境中不允許加入水蒸氣，這就嚴(yán)重地限制了活性炭的使用。
[0003]為了提高活性炭的硫容，對活性炭進(jìn)行改性的方法分為兩類，一種是表面物理結(jié)構(gòu)特性的改性，另一種是表面化學(xué)性質(zhì)的改性，如采用負(fù)載金屬及其化合物等方法，改變其表面的酸堿性，但都不能解決其在無水環(huán)境中硫容低的問題。CN103521195A提供了一種羥基氧化鐵改性活性炭脫硫劑及其制備方法，其混合各成分后，在高溫800?900°C煅燒，去除了脫硫劑中全部的水，無法提供硫化氫解離的水膜CN103566895A提供了一種改性活性炭用于高濃度環(huán)境中硫的脫除，其成分多達(dá)十幾種，比重、粒度和性狀各異的十幾種來源各異的原料，依靠機(jī)械混合，很難達(dá)到均勻重現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種復(fù)合活性炭硫化氫脫除劑的制備方法，該方法使活化、改性、成型一體完成，制備高效簡便。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可通過以下步驟來實(shí)現(xiàn):
[0006](I)炭化稻殼
[0007]將稻殼洗凈、晾干，在100?20(TC烘干，粉碎，在400?550°C下炭化，得稻殼灰；
[0008](2)炭化活化
[0009]將稻殼灰:磷酸:凹凸棒粘土:銅鹽按重量比1:1?6:0.2?1:0.01?0.1混合攪拌浸潰20?40小時(shí)，取出烘干，控制游離水和結(jié)晶水的含水率在30%?50%，擠壓成型，300?400°C下活化I小時(shí)，用去離子水洗滌至出水為中性得脫硫劑。
[0010]所述磷酸為30?70 %的磷酸；
[0011]所述銅鹽為硝酸銅、堿式碳酸銅、碳酸銅等其中的一種或多種通過加熱可分解為銅氧化物的鹽類；
[0012]所述凹凸棒粘土是含凹凸棒石含量超過90 %的天然或提純土。
[0013]有益效果
[0014]本發(fā)明提供了一種不同于以往制備技術(shù)的方法，用于常溫?zé)o水環(huán)境中硫化氫脫除劑的制備方法，該方法選取凹凸棒粘土和銅鹽作為改性劑，凹凸棒石含有適度的結(jié)構(gòu)水，本身也是一種良好的吸附劑和粘結(jié)劑，以稻殼為原料，磷酸為活化劑，銅鹽為脫硫助劑，將制備活性炭和改性集為一體，改變了以往活性炭先活化再改性的傳統(tǒng)。其活化溫度在300?400°C時(shí)，凹凸棒石中的結(jié)構(gòu)水雖然有損失但仍然保留了一部分，可以為硫化氫的脫除提供水膜，銅鹽的加入時(shí)提高了硫化反應(yīng)的速度，有利于提高硫化氫脫除率。控制適度的含水率使凹凸棒粘土的粘結(jié)功能更好的發(fā)揮作用，有利于脫硫劑的成型。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1
[0016](I)稻殼炭化
[0017]將稻殼洗凈、晾干，在10(TC烘干，粉碎，在40(TC下炭化，得稻殼灰；
[0018]⑵炭化活化
[0019]將稻殼灰:30%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸銅按重量比1:6:1:0.01混合攪拌浸潰20小時(shí)，取出烘干，控制游離水和結(jié)晶水的含水率50%，擠壓成型，400°C下活化I小時(shí)，用去離子水洗滌至出水為中性得脫硫劑。該脫硫劑在無水環(huán)境下用于溫度為25°C，空速為3000h \用于含量為2000ppmH2S脫除時(shí)，出口濃度以Ippm為穿透，硫容是21.64%。
[0020]實(shí)施例2
[0021](I)稻殼炭化
[0022]將稻殼洗凈、晾干，在120°C烘干，粉碎，在500°C下炭化，得稻殼灰；
[0023](2)炭化活化
[0024]將稻殼灰:70%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸銅按重量比1:1:0.2:0.1混合攪拌浸潰20小時(shí)，取出烘干，控制游離水和結(jié)晶水的含水率30%，擠壓成型，300°C下活化I小時(shí)，用去離子水洗滌至出水為中性得脫硫劑。該脫硫劑在無水環(huán)境下用于溫度為25°C，空速為200h \用于含量為4000ppmH2S脫除時(shí)，出口濃度以Ippm為穿透，硫容是26.82%。
[0025]實(shí)施例3
[0026](I)稻殼炭化
[0027]將稻殼洗凈、晾干，在120°C烘干，粉碎，在550°C下炭化，得稻殼灰；(2)炭化活化
[0028]將稻殼灰:30%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸銅按重量比1:1:1:0.01混合攪拌浸潰40小時(shí)，取出烘干，控制游離水和結(jié)晶水的含水率30%，擠壓成型，400°C下活化I小時(shí)，用去離子水洗滌至出水為中性得脫硫劑。該脫硫劑在無水環(huán)境下用于溫度為25°C，空速為10h \用于含量為400ppmH2S脫除時(shí)，出口濃度以Ippm為穿透，硫容是20.01%。
[0029]實(shí)施例4
[0030](I)稻殼炭化
[0031 ] 將稻殼洗凈、晾干，在120°C烘干，粉碎，在550°C下炭化，得稻殼灰；
[0032](2)炭化活化
[0033]將稻殼灰:70%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸銅按重量比1:4:0.5:0.05混合攪拌浸潰40小時(shí)，取出烘干，控制游離水和結(jié)晶水的含水率40%，擠壓成型，400°C下活化I小時(shí)，用去離子水洗滌至出水為中性得脫硫劑。該脫硫劑在無水環(huán)境下用于溫度為25°C，空速為200h \用于含量為400ppmH2S脫除時(shí)，出口濃度以Ippm為穿透，硫容是25.01%。
[0034]效果I
[0035]30%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸銅按重量比1:6:1:0.01混合攪拌浸潰20小時(shí)，取出烘干，控制游離水和結(jié)晶水的含水率50%，擠壓成型，400°C下活化I小時(shí)，用去離子水洗滌至出水為中性得脫硫劑。該脫硫劑在無水環(huán)境下用于溫度為25°C，空速為3000h \用于含量為2000ppmH2S脫除時(shí)，出口濃度以Ippm為穿透，硫容是21.64%。
[0036]效果2
[0037]70%的70%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸銅按重量比1:1:0.2:0.1混合攪拌浸潰20小時(shí)，取出烘干，控制游離水和結(jié)晶水的含水率30%，擠壓成型，300°C下活化I小時(shí)，用去離子水洗滌至出水為中性得脫硫劑。該脫硫劑在無水環(huán)境下用于溫度為25°C，空速為200h \用于含量為4000ppmH2S脫除時(shí)，出口濃度以Ippm為穿透，硫容是26.82%。
[0038]效果3
[0039]30%的30%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸銅按重量比1:1:1:0.01混合攪拌浸潰40小時(shí)，取出烘干，控制游離水和結(jié)晶水的含水率30%，擠壓成型，400°C下活化I小時(shí)，用去離子水洗滌至出水為中性得脫硫劑。該脫硫劑在無水環(huán)境下用于溫度為25°C，空速為10h \用于含量為400ppmH2S脫除時(shí)，出口濃度以Ippm為穿透，硫容是20.01%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合活性炭硫化氫脫除劑的制備方法，包括以下步驟: (1)炭化稻殼 將稻殼洗凈、晾干，在100?20(TC烘干，粉碎，在400?550°C下炭化，得稻殼灰； (2)炭化活化 將稻殼灰:磷酸:凹凸棒粘土:銅鹽按重量比1:1?6: 0.2?1: 0.01?0.1混合攪拌浸潰20?40小時(shí)，取出烘干，控制游離水和結(jié)晶水的含水率在30%?50%，擠壓成型，300?400°C下活化I小時(shí)，用去離子水洗滌至出水為中性得脫硫劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述的磷酸為30?70%的磷酸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述的銅鹽為硝酸銅、堿式碳酸銅、碳酸銅其中的一種或多種通過加熱可分解為銅氧化物的鹽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述的凹凸棒粘土是凹凸棒石含量為90%?100%的天然或提純土。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合活性炭硫化氫脫除劑的制備方法，包括以下步驟：(1)炭化稻殼：將稻殼洗凈、晾干，在100～200℃烘干，粉碎，在400～550℃下炭化，得稻殼灰；(2)炭化活化：將稻殼灰：磷酸：凹凸棒粘土：銅鹽按重量比1：1～6：0.2～1：0.01～0.1混合攪拌浸漬20～40小時(shí)，取出烘干，控制游離水和結(jié)晶水的含水率在30％～50％，擠壓成型，300～400℃下活化1小時(shí)，用去離子水洗滌至出水為中性得脫硫劑。本發(fā)明提供了一種不同于以往制備技術(shù)的方法，用于常溫?zé)o水環(huán)境中硫化氫脫除劑的制備方法，該方法提高硫化氫脫除率，有利于脫硫劑的成型。
【IPC分類】B01D53/81, B01J20/30, B01D53/52, B01J20/20
【公開號】CN105617986
【申請?zhí)枴緾N201410719180
【發(fā)明人】張智宏, 錢中堅(jiān), 王建文, 侯春健, 梁華, 魏燕, 李敏
【申請人】中國石化揚(yáng)子石油化工有限公司, 中國石油化工股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年12月1日