[发明专利]湿法氧化脱硫化氢用络合铁脱硫剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种湿法氧化脱硫化氢用络合铁脱硫剂，络合铁脱硫剂组分包括水溶性亚铁盐、无机碱、水溶性钴盐、有机络合剂和水，其中亚铁离子的重量百分比为0.5～6wt％，无机碱中的金属离子与亚铁离子的摩尔比为0.8～1.2，钴离子与亚铁离子的摩尔比为0.01～0.1，有机络合剂与钴离子和亚铁离子摩尔数之和的摩尔比为1.2～3.0，另外络合铁脱硫剂组分还包括哌嗪和聚乙二醇，哌嗪与上述混合物的重量百分比为1～5wt％，聚乙二醇与上述混合物的重量百分比为0.1～2wt％。本发明湿法氧化脱硫化氢用络合铁脱硫剂增强了再生过程中氧气的利用率，降低空气的用量，提高再生速率，降低了再生过程中风机的能源消耗，成本低。

技术领域

本发明涉及气体净化领域，特别涉及一种湿法氧化脱硫化氢用络合铁脱硫剂及其制备方法。

背景技术

硫化氢(H₂S)是一种有毒有害气体，是伴随工业化生产而产生的一种工业废气，来源于炼油厂、天然气净化厂、石油化工厂、煤气净化厂、氮肥厂、冶炼厂，造纸厂、印染厂、制革厂、制药厂、农药厂等行业。气体中存在硫化氢会产生种种有害的影响，如石油天然气管道，由于硫化氢酸性的长期腐蚀而破裂；还有在合成氨工业中，硫化氢的存在使得工业催化剂中毒；另外，空气中含有0.10％硫化氢就会使人发生头痛、眩晕等中毒症状，空气含硫化氢过高将危及居民生活安全。若将其直接排放或燃烧后转变成二氧化硫排放，均会对大气环境造成严重污染。因此，硫化氢是属于必须消除或控制的气体污染物，无论是从环境还是从生产考虑都必须进行脱硫。

现有技术中，天然气的净化脱硫方法依其弱酸性和强还原性可分为干法脱硫和湿法脱硫：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，其中络合铁脱硫因无二次污染及脱硫效率高而受到工业领域欢迎。

美国清洁空气系统公司开发的LO-CAT工艺脱硫液采用的铁螯合剂是乙二胺四乙酸和N-羟乙基乙二胺三乙酸，对铁具有很好的螯合能力，脱硫效率很高，但脱硫操作成本较高，硫容较低。

中国发明专利申请(公开日：2016年1月13日、公开号：CN105233649A)公开了一种络合铁脱硫剂，含下列组分：可溶性铁盐、铁盐螯合剂、硫化物吸收剂、稳定剂、复合型硫颗粒沉降剂和多功能缓蚀剂；其中可溶性铁盐中Fe³⁺与Fe²⁺的摩尔比为1:3～5:1，螯合剂与铁盐的摩尔比为1.2:1～3:1，溶液pH值为8.0～9.5，脱硫工艺简单，气液传质效率高，但存在再生速率慢、再生设备尺寸大、再生空气用量高、再生过程中风机电耗高的缺点。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种湿法氧化脱硫化氢用络合铁脱硫剂，增强再生过程中氧气的利用率，降低空气的用量，提高再生速率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种湿法氧化脱硫化氢用络合铁脱硫剂组分包括水溶性亚铁盐、无机碱、水溶性钴盐、有机络合剂和水，其中亚铁离子的重量百分比为0.5～6wt％，无机碱中的金属离子与亚铁离子的摩尔比为0.8～1.2，钴离子与亚铁离子的摩尔比为0.01～0.1，有机络合剂与钴离子和亚铁离子摩尔数之和的摩尔比为1.2～3.0，另外所述络合铁脱硫剂组分还包括哌嗪和聚乙二醇，所述哌嗪与由水溶性亚铁盐、无机碱、水溶性钴盐、有机络合剂和水组成混合物的重量百分比为1～5wt％，所述聚乙二醇与由水溶性亚铁盐、无机碱、水溶性钴盐、有机络合剂和水组成混合物的重量百分比为0.1～2wt％。

进一步地，所述聚乙二醇为分子量为400～2000的聚乙二醇。

进一步地，所述水溶性亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁或乙酸亚铁中的一种。