[发明专利]一种常温氧化铁脱硫剂的制备方法

说明书

技术领域：本发明属净化剂技术领域，具体涉及一种改进的常温氧化铁脱硫剂制备方法。

背景技术：在许多化工产品生产中使用的催化剂往往对毒物十分敏感，硫是最常见、最普遍存在的毒物之一，必须有效脱除，才能保证后继工序催化剂的正常使用。另外，城市煤气和一些天然气中常常含有较高含量的硫化氢，需要加以脱除才能达到管输的要求。

氧化铁脱硫剂是一种常用的干法脱硫剂，它可广泛应用于天然气、炼厂干气、城市煤气，以及合成氨、合成甲醇、制氢等的过程气中硫化氢的脱除。

氧化铁脱硫剂通常由硫酸亚铁溶液与沉淀剂进行反应生成沉淀，经过洗涤、过滤、干燥、混合、挤条、干燥等工序制得。如，CN200610102011公开了一种氧化铁脱硫剂的制备方法，通过硫酸亚铁与碳酸盐混合，控制反应pH值为8～9反应，生成碳酸亚铁和硫酸盐；在空气中氧化、水洗、过滤，将过滤后的物料烘干即得水合氧化铁，由水合氧化铁、造孔剂、调节剂和粘合剂制成脱硫剂。该脱硫剂具有较高的硫容，延长了脱硫剂的使用周期，降低了更换频率。CN01106879公开了一种以氧化铁为主的脱硫剂，采用硫酸亚铁与氨水、石灰、碳酸钠组成的混合沉淀剂反应，添加镍或铬或铜或镉或其他过渡金属元素氧化物为助剂，以水泥为粘合剂。

上述氧化铁脱硫剂制备方法的特点是用铁盐溶液与沉淀剂的溶液进行中和沉淀反应，然后再经过洗涤、过滤、干燥等过程制备出脱硫剂的前驱体水合氧化铁，然后再经过配料、捏合、挤条、干燥等工艺才能制得脱硫剂。存在生产工艺复杂，设备投资大，原料利用率低，会产生大量含有硫酸铵(或硫酸钠)的废水等不足。

为了解决上述问题，CN200910034649.4提出了一种常温氧化铁脱硫剂的制备方法采用生产钛白粉的副产品硫酸亚铁与熟石灰这两种价廉易得的原料经过简单的捏合，挤压成型、干燥等过程制备出脱硫剂。该方法存在的问题是硫酸亚铁与熟石灰需要在较高的温度(60℃～100℃)下反应才能获得较高的硫容，而硫酸亚铁与熟石灰的反应热较小，需要外加热才能使达到这一反应温度。

发明内容：本发明的目的是提供一种新的常温氧化铁脱硫剂的制备方法。本发明采用生石灰与硫酸亚铁反应，然后经过挤压成型、干燥等过程制备出脱硫剂。

本发明方法具有比传统方法生产流程短、生产工艺简单，原料利用率高，生产成本低，生产过程不产生任何污染物等优点。本发明采用生石灰替代熟石灰与硫酸亚铁进行反应，生石灰中的氧化钙首先与硫酸亚铁中的结晶水反应氢氧化钙，反应放出的热量使混合物料的温度升高，达到适宜硫酸亚铁与氢氧化钙发生固相反应的温度(60℃～100℃)，反应后的物料经过挤压成型、干燥等过程制备出脱硫剂。该发明方法制备的脱硫剂具有良好的机械强度和硫容。

本发明是这样来实现的：先将生石灰加入碾砂机中碾压破碎，然后按生石灰∶硫酸亚铁摩尔比为1∶1.5～2.0的比例加入硫酸亚铁，碾压反应0.5h～2h，碾压过程中加入少量的水，反应结束后将物料转移至挤条机中挤压成条状，然后在100℃～150℃下烘干得到脱硫剂成品。

硫酸亚铁与生石灰在碾压过程中发生的固相反应主要有：

CaO+H₂O＝Ca(OH)₂

FeSO₄+Ca(OH)₂＝CaSO₄+Fe(OH)₂

4Fe(OH)₂+O₂＝4γ-FeOOH+2H₂O

反应生成的硫酸钙作为脱硫剂的载体，水合氧化铁作为脱硫活性组份。固相反应得到的物料经过干燥后即可直接作为脱硫剂使用。为了提高脱硫剂的硫容，本发明还可在碾压过程中添加适量的造孔剂。

一般地，本发明的实现主要包括以下步骤：(1)生石灰加入碾砂机中碾压破碎；(2)按生石灰∶硫酸亚铁摩尔比为1∶1.5～2.0的比例加入硫酸亚铁，碾压反应0.5h～1.5h，碾压过程中加入少量的水；(2)加入造空剂碎木屑(或硅藻土或易分解的物质，如碳酸氢铵)，继续碾压0.5h；(3)物料加入挤条机中，挤压成直径5mm的条状；(4)在100℃～150℃下干燥得到脱硫剂成品。

具体实施方式：以下的实例用以进一步说明本发明的内容：