[发明专利]一种硫化氢的常温高效脱除剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫化氢的常温高效脱除剂及其制备方法，尤其涉及1-硝基蒽醌二磺酸钠及其制备方法与应用；属于精细化工领域。

背景技术

目前，国内外对处理硫化氢废气的研究越来越受重视。依其弱酸性和强还原性而进行脱硫的方法可分为干法和湿法。

干法是利用硫化氢的还原性和可燃性，以固体氧化剂或吸附剂来脱硫或直接燃烧，其中包括克劳斯法、氧化铁法、活性炭法和卡太苏耳弗法等。

湿法按其所用的不同脱硫剂分为液体吸收法和吸收氧化法两类。液体吸收法中有利用碱性溶液的化学吸收法和利用有机溶剂的物理吸收法，以及物理化学吸收法。吸收氧化法主要利用各种氧化剂、催化剂进行脱硫。

就目前的干法和湿法两大脱硫工艺而言，干法脱硫是用固体吸收剂来脱除硫化物，脱硫效率较高，但设备投资较大，需间歇再生或更换，其硫容量相对较低，脱硫剂大多不能再生，需要处理，主要适于气体精细脱硫。湿法脱硫是以液体吸收剂来脱除硫化物，设备处理量大，投资及运行费用小，可连续操作，能够适应较高负荷的脱硫要求，应用面较宽，其中尤以液相氧化法的优点较为突出。

就目前已经工业化的吸收氧化法来看，砷基工艺基本不再使用；钒基工艺由于使用含钒洗液，也将会受到环保法规的限制；PDS(双核酞箐钴磺酸盐)脱硫技术由于所用催化剂PDS成本高，脱硫成本相应要高；铁基工艺脱硫效率高，硫容量大，不过这类方法在溶液稳定性、副反应控制以及再生等方面尚存在诸多需要解决的问题。目前，蒽醌二磺酸钠法气体脱硫(简称为ADA法)较为常用。

蒽醌二磺酸的英文名为Anthraquinone Disulfonic Acid，因此蒽醌二磺酸钠法气体脱硫常被简称为ADA法。ADA法是气体温式催化氧化法脱硫的一种，1958年由英国西北煤气局(North Western Gas Board)和格林顿苯胺公司(ClaytonAniline Co.)共同研究开发的。最初在Whitchurch工厂于1959年5月开始运转。后来由Peaboby-Holmes Co.设计改良成Holmes-Stretford法，即改良ADA法。主要是解决ADA法脱硫温度偏高(60℃以上效果较好)，常温脱硫速度慢的弱点。

我国早在60年代初期，由南京化学工业公司研究院和四川化工厂等单位共同研究开发了改良ADA法脱硫，是目前国内人工燃气、天然气、石油气等各种燃气生产中，使用最广泛的一种湿式脱硫工艺。改良ADA法脱硫溶液是由蒽醌二磺酸钠(代号ADA，商品纯度一般≥80％)、溶解五氧化二钒(V₂O₅，商品纯度≥70％)而成的偏钒酸钠(NaVO₃)、酒石酸钾钠(NaKC₄H₄O₆，商品纯度≥95％)和纯碱(主要化学成份为碳酸钠Na₂CO₃，商品纯度为98％)溶于水中组成的水溶液。但此法在应用中，仍然存在脱硫温度偏高，常温脱硫速度慢，以及使用的钒受到环保法规的限制等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种硫化氢的常温高效脱除剂1-硝基蒽醌二磺酸钠及其制备方法与应用，以避免ADA法常温脱硫速度慢，以及改良ADA法使用受到环保法规的限制的钒等问题。

本发明所述的硫化氢的常温高效脱除剂，由1-硝基蒽醌二磺酸钠制成；其中：所述1-硝基蒽醌二磺酸钠是以下两种分子式所表述的的混合物。

本发明所述硫化氢的常温高效脱除剂即1-硝基蒽醌二磺酸钠的制备方法，由下述步骤实现：

(1)将1-氨基蒽醌1重量份与发烟硫酸0.5-20重量份混合，搅拌条件下升温至100℃-200℃，反应1-20小时，然后降至常温，得到1-氨基蒽醌二磺酸溶液；

(2)将1-氨基蒽醌二磺酸溶液滴加到0.5-20重量份水中，搅匀，再加入以氨基蒽醌量计1-10mol份的氧化剂并搅拌反应1-10小时，得到1-硝基蒽醌二磺酸溶液；

(3)向1-硝基蒽醌二磺酸溶液加入碱，中和至pH值大于7，即得1-硝基蒽醌二磺酸钠溶液；

(4)将1-硝基蒽醌二磺酸钠溶液加热至50℃-120℃，趁热过滤，滤液减压脱水，降至常温，过滤、干燥，即可得到1-硝基蒽醌二磺酸钠产品。

上述硫化氢的常温高效脱除剂的制备方法中：

步骤(1)所述发烟硫酸的用量优选是2～3重量份，反应温度优选是140℃～150℃，反应时间优选6～8小时。

步骤(2)所述氧化剂是过硫酸钾、高锰酸钾、双氧水之一。