[发明专利]一种改进型高温脱硫剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进型高温脱硫剂及其制备方法。 

背景技术

随着人们对环境保护的日益重视，汽油中硫化物的深度脱除被提上日程，这是因为汽油中多种硫化物的存在会造成很大危害，例如使汽油产生难闻的气味，降低汽油的质量，腐蚀发动机，使下游工艺催化剂中毒，造成容器溶涨等，特别是会造成对环境的污染，因此必须对汽油进行脱硫处理。 

以氧化锌为主体的脱硫剂，由于其具有较高的脱硫精度而在精脱硫领域得到广泛的应用。但随着合成氨，甲醇等行业的发展，合成催化剂的更新换代，氧化锌脱硫剂作为净化剂和保护剂逐渐暴露出使用温度高、机械强度差、硫容较低(一般在8％以下)、使用时床层压降大等缺点。为了克服这些缺点，国内外的科研人员都在对氧化锌脱硫剂加以改进，如：欧洲专利279116、207654、231046；日本专利昭和46-39081和中国专利CN1040616A。这几项专利尽管有一定的改进和提高，但并没有从根本上解决上述存在的问题。 

中国专利授权公告号CN1183996C，授权公告日为2005年1月12日，名称为“氧化铁复合脱硫剂及其制备方法”的发明专利，公开了“新型氧化铁脱硫剂及其制备方法，属于Fe-Zn系复合脱硫剂；以氧化铁为主，氧化锌为辅，添加一些助剂采用压片成型的制备工艺。这种脱硫剂氧化锌含量低，脱硫效果较差，采用压片成型，工艺生产复杂、成本高。 

专利申请号为95111858.7、发明名称为“一种新型常低温脱硫剂脱硫剂”的发明申请，公开了一种由氧化锌、氧化钠及三氧化二铝组成的脱硫剂，但该 脱硫剂脱硫效果及强度等均有待于改善提高。 

发明内容

本次发明提供了一种成本更低、脱硫效果更好、强度高和磨耗低的改进型高温脱硫剂及其制备方法。 

本发明的改进型高温脱硫剂，由活性氧化锌、碱性助剂、混合助剂和粘结剂制备而成。 

制备脱硫剂所用氧化锌、碱性助剂、混合助剂和粘结剂优选用量为(均以重量份计)：氧化锌占50-90重量份、混合助剂占5-50重量份、碱性助剂占1-5重量份、粘结剂占20-50重量份。 

更优选用量为：氧化锌占80-90重量份、混合助剂占10-20重量份、碱性助剂占1-2重量份、粘结剂占20-30重量份。 

最优选用量为：氧化锌占85重量份、混合助剂占15重量份、碱性助剂占1重量份、粘结剂占25重量份。 

本发明中的碱性助剂为碱金属或碱土金属的氢氧化物、偏铝酸盐等增加成品强度的化合物，其加入量可根据具体强度要求填加。优选偏硅酸钠、偏铝酸钠的稀的水溶液，溶液质量百分比浓度可为1-5％；最优选苛性化系数为1.45-1.55的偏铝酸钠溶液(NaAlO₂)。 

本发明中的混合助剂优选为高岭土、凹凸棒、膨润土或高容硫粉(高容硫粉其主要由三氧化二铁组成.含量为80％左右，其余部分为二氧化硅和少量杂质)。 

本发明中的粘结剂可选用羧甲基纤维素(CMC)或甲基纤维素(MC)的稀溶液，如质量百分比浓度为1-5％的溶液。 

本发明还提供了改进型高温脱硫剂的制备方法，该方法包括如下步骤： 

(a)将氧化锌、混合助剂混匀； 

(b)再加入粘结剂、碱性助剂； 

(c)将上述混合物混辗、挤条成型； 

(d)于100-120℃烘干3-24小时，350-450℃焙烧2-8小时，得本发明脱硫剂成品。 

本发明提供的上述制备方法中，步骤(c)优先用双螺杆挤条机混辗三次后，用D4×4mm圆柱型孔板挤条成型；步骤(d)优选于110℃烘干10小时，400℃焙烧5小时。 

本发明脱硫剂不仅特别适合高温脱硫，而且在常温下也有较好的效果。 

本发明的反应机理如下：氧化锌脱硫反应是一种酸碱中和反应，硫化氢分子具有空间轨道，与之反应时，氧化锌给出电子显碱性。对这一气固相的化学反应来说，首先硫化氢气体分子吸附在脱硫剂活性中心上，然后才能发生反应。活性中心越多，脱硫剂的利用率越大。通常对单一组分氧化锌脱硫剂来说，温度越低活性中心越少，硫容越低。如果在氧化锌中加入一些传递电子能力强的物质，如碱金属或碱土金属，就可以降低反映的活化能，增加活性中心点，提高低温硫容。