[发明专利]一种硫化氢脱除剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种硫化氢脱除剂及其制备方法。根据本发明的硫化氢脱除剂，为含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和Fe³⁺的螯合物。根据本发明硫化氢脱除剂的制备方法包括螯合物的制备步骤：含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和含Fe³⁺的化合物螯合，得到螯合物作为硫化氢脱除剂。本发明的硫化氢脱除剂中含有多个磷酸基，由于磷酸基与Fe³⁺的螯合力很强，即使在强酸性环境中，Fe³⁺也不易脱落，因此采用本发明的硫化氢脱除剂脱除硫化氢时，脱除硫化氢的效率高且稳定。

技术领域

本发明涉及硫化氢脱除领域，尤其涉及一种硫化氢脱除剂及其制备方法。

背景技术

天燃气是一种绿色清洁能源，用天燃气代替石油，能够有效解决石油带来的二氧化硫和粉尘等对环境的污染问题。

但由于开采出的天燃气中含有硫化氢气体，一方面，在开采和储运过程中会对设备和管道造成腐蚀，另一方面，当其用作燃料时会污染环境。

因此采用一定的方法来脱除天燃气中的硫化氢气体具有极大的环保和经济价值。

目前，脱除硫化氢气体主要采用湿法和干法两类，在实际的工业生产中，考虑到精度、能耗、成本等因素，干法的应用较为广泛。干法脱硫的基本原理是利用气固相接触反应，通过固态的硫化氢脱除剂吸附硫化氢气体或与硫化氢发生化学反应使其转化为固态的硫或硫化物。

常见的干法硫化氢脱除剂包括多孔材料硫化氢脱除剂和金属氧化物硫化氢脱除剂。其中多孔材料硫化氢脱除剂通常是将具有脱硫性能的金属盐(如Fe 盐等)通过浸渍的方法负载到具有发达孔结构的载体上(如活性炭、分子筛等)。而金属氧化物硫化氢脱除剂主要包括氧化铁和氧化锌。在这些硫化氢脱除剂中，负载型铁基硫化氢脱除剂由于制备简单、价格低廉，受到广泛应用。

然而现有的负载型铁基硫化氢脱除剂在使用过程中存在稳定性差、脱除硫化氢效率低的问题。

例如，中国专利文献CN112717931A公开了一种铁基复合型硫化氢脱除剂、其制备方法及在脱除硫化氢的应用，具体方法为：配制一定浓度的铁盐溶液，加入一定比例的碳纳米管，搅拌制得混合溶液，在一定温度下加入沉淀剂调节溶液pH为3～11，形成悬浮液后陈化，陈化结束后进行抽滤，收集沉淀物再用去离子水洗涤，即制得铁基复合型硫化氢脱除剂。该法主要是利用碳纳米管与水合氧化铁间形成Fe-O-C化学键相互作用，从而实现铁盐在碳纳米管上的负载。但碳纳米管与水合氧化铁间形成Fe-O-C化学键中的C-O键间键能较低，在酸性条件下易断裂，而硫化氢的处理过程酸性较强，会使得水合氧化铁在碳纳米管表面逐渐脱落，从而使其脱除硫化氢的效率降低。

基于此，急需提供一种硫化氢脱除效率高且稳定的硫化氢脱除剂。

发明内容

本发明提供了一种硫化氢脱除剂及其制备方法，解决了现有技术中硫化氢脱除剂的脱除效率低且不稳定的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种硫化氢脱除剂，所述硫化氢脱除剂为含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和Fe³⁺的螯合物。

根据本发明的硫化氢脱除剂，所述含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂为氨基亚甲基二膦酸和末端包括氨基的基体的交联物。

根据本发明的硫化氢脱除剂，所述末端包括氨基的基体为含羟基的基体与含氨基的硅烷偶联剂的偶联物。

根据本发明的硫化氢脱除剂，所述含羟基的基体为含羟基的二氧化硅。

根据本发明的硫化氢脱除剂，所述含羟基的二氧化硅为介孔二氧化硅。

根据本发明的另一方面，提供了一种硫化氢脱除剂的制备方法，包括螯合物的制备步骤：含氨基亚甲基二膦酸的螯合剂和含Fe³⁺的化合物螯合，得到螯合物作为硫化氢脱除剂；