[发明专利]一种基于ZSM-5分子筛改性微晶材料脱硫剂的改性方法和应用

说明书

本发明提供了基于ZSM‑5分子筛改性微晶材料脱硫剂的改性方法，包括以下步骤：S1、将未改性的ZSM‑5分子筛进行焙烧；S2、对焙烧后的分子筛进行酸洗；S3、对步骤S2酸洗后的产物进行分离，固体用稀酸洗涤后分离，干燥，焙烧；S4、对步骤S3所得产物加入碱液并搅拌；S5、对步骤S4所得产物进行分离，固体用稀酸洗涤后焙烧，干燥；S6、对步骤S5所得产物进行金属盐溶液改性处理，得到改性ZSM‑5分子筛。改性ZSM‑5分子筛应用于冶金或石化行业高炉煤气精脱硫的反应，具有较大孔径，同时兼具催化水解羰基硫和吸附硫化氢的能力。

技术领域

本发明涉及一种分子筛，尤其涉及一种基于ZSM-5分子筛改性微晶材料脱硫剂的改性方法和应用。

背景技术

ZSM-5分子筛是具有MFI型拓扑结构的分子筛，属于高硅铝比的沸石分子筛，结构为五元环型。因其具有独特的交叉二维孔道结构，可为择形催化提供空间限制作用，同时也可为反应物和产物的流通提供较多的通道。ZSM-5分子筛因其孔径仅为0.53nm属于微孔分子筛，在高炉煤气精脱硫过程中，由于煤气流速较大，较小的孔径限制了反应所需的最佳空速，不利于反应的进行，需要通过后续改性来扩大其孔径，以适应高炉煤气脱硫反应。

专利CN1530322A中介绍了用碱液处理较大晶粒ZSM-5分子筛，以此得到介孔比表面积最大为165m²/g,但仍无法满足高炉煤气精脱硫中高介孔含量的要求。

专利CN102464336A中介绍了在含有低分子量有机溶剂的密闭体系中先用碱液对ZSM-5分子筛进行处理，然后用酸液对ZSM-5进行处理，经分离，洗涤，干燥后得到改性ZSM-5分子筛，其介孔比表面积最大为300m²/g，最可几孔径为3.5nm，但这种改性方式并未在ZSM-5分子筛表面上负载金属阳离子，并未起到对羰基硫的水解催化作用。

因此，亟需制备一种较大孔径及同时兼具催化水解羰基硫和吸附硫化氢的ZSM-5分子筛。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种基于ZSM-5分子筛改性微晶材料脱硫剂的改性方法和应用，具有较大孔径，同时兼具催化水解羰基硫和吸附硫化氢的能力。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种基于ZSM-5分子筛改性微晶材料脱硫剂的改性方法，包括以下步骤：

S1、将未改性的ZSM-5分子筛进行焙烧；

S2、对焙烧后的分子筛进行酸洗；

S3、对步骤S2酸洗后的产物进行分离，固体用稀酸洗涤后分离，干燥，焙烧；

S4、对步骤S3所得产物加入碱液并搅拌；

S5、对步骤S4所得产物进行分离，固体用稀酸洗涤后焙烧，干燥；

S6、对步骤S5所得产物进行金属盐溶液改性处理，得到改性ZSM-5分子筛。

进一步地，所述未改性的ZSM-5分子筛的硅铝比为20-200，颗粒直径为0.1-10μm，氮气吸附脱附所测得的分子筛孔径为0.1-2.0nm，BET比表面积为30-110㎡/g。

进一步地，所述S2步骤中酸洗的液固比为10-120ml/g，洗涤温度为20-100℃，酸洗时间为1-4h。

进一步地，所述碱液为NaOH、KOH、TPAOH溶液的一种或几种溶液的混合液。

进一步地，所述碱液的浓度为5mol/L。

进一步地，所述步骤S3及S5采用的稀酸溶液为盐酸，硼酸，硝酸中的一种或者他们的混合酸，酸浓度为0.1-3mol/L。