[发明专利]一种固体碱脱硫剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体碱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，尤其是会造成环境的污染，因此必须进行对汽油进行脱硫处理。

汽油中硫化物种类繁多，活性硫化物包括硫化氢、元素硫、硫醇等，他们对金属设备具有较强的腐蚀作用；非活性硫化物主要包括硫醚、二硫化物和噻吩等对金属设备无腐蚀作用的硫化物，一些非活性硫化物受热分解后会变成活性硫化物。

汽油脱硫有很多种方法，主要有加氢脱硫、吸附脱硫、氧化脱硫、催化裂化脱硫、溶剂萃取脱硫和生物脱硫方法，但是能达到深度脱硫的产品并不多。由于加氢脱硫在资金和氢源的限制，对中小型炼油厂来说进行非加氢精制的研究具有重要的意义。

传统的工业气体硫醇脱除技术通常采用金属氧化物为催化剂，将硫醇氧化为二硫化物，然后在采用冷凝、吸收、吸附等方法脱除二硫化物。其流程较为复杂，增加了设备投资和操作费用；同时如果原料气中H₂S含量较高，还须增加H₂S脱除设备以保证整体脱硫净化效果。

美国专利US.5478541，采用Fe₃O₄晶体与无定型Fe₂O₃的混合物为催化剂，将气体中的硫醇转化为二硫醚再采用后续过程脱出二硫醚，最后在脱除剩余的H₂S。或者将金属氧化物担载于载体上，借助金属氧化物的催化作用及其对硫化物的化学吸附能力脱除硫醇，如美国专利US.6207106，将MnO₂、CuO、ZnO、NiO、Co₂O₃等金属氧化物担载于椰壳碳上，可以脱除环境气体中的硫醇等恶臭气体。

日本专利JP.07-328388(公开号)，将Ag、Cu、Fe、Mn等金属氧化物担载与Y型、X型等分子筛上，以脱除环境气体中的硫醇等恶臭气体。

中国专利ZL00114588.6，将Cu、Na、Si等的氧化物或盐浸渍在活性炭上，用于脱除工业气体中的硫醇及二硫醚。

上述专利由于受金属氧化物担载量的限制，其硫容均较低，一般在2％-8％；同时脱硫剂制备过程中必须在保护气氛下焙烧，其制备方法复杂、成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供了一种低成本固体碱脱硫剂。

本发明固体碱脱硫剂中的活性组分包括碱金属化合物。如氢氧化钠、氢氧化钾、或氢氧化钠与氢氧化钾的混合物。碱金属化合物为氢氧化钠与氢氧化钾混合物时，氢氧化钠和氢氧化钾的重量比为5-20(氢氧化钠)∶1(氢氧化钾)，优选8(氢氧化钠)∶1(氢氧化钾)。

本发明固体碱脱硫剂中，活性组分碱金属化合物占固体碱脱硫剂总重量的10％-25％。

上述固体碱脱硫剂可用如下方法生产：配制一定比例的碱金属化合物溶液，然后将活性炭浸渍在所配制的溶液中，干燥即得。

本发明提供了一种固体碱脱硫剂的制备方法，该方法包括如下步骤：

(a)配制浓度为15-30％的碱金属化合物溶液；

(b)将活性炭完全浸渍在上述碱金属化合物溶液中，浸渍12-15小时；

(c)控干、再烘干既得到固体碱脱硫剂成品。

步骤(a)中所述的碱金属化合物优选为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钠和氢氧化钾的混合物。

当步骤(a)中所述的碱金属化合物为氢氧化钠和氢氧化钾的混合物时，氢氧化钠和氢氧化钾的重量比为5-20(氢氧化钠)∶1(氢氧化钾)，优选8(氢氧化钠)∶1(氢氧化钾)。

本发明提供的一种新型固体碱脱硫剂的制备方法更优选方案为：

(a)：配制浓度为15％的氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钠和氢氧化钾的混合物溶液；

(b)按照活性碳实际吸水性浸渍在等量的上述溶液中，如将75％的吸水性的活性碳1000kg完全浸渍在750L溶液中，浸渍12-15小时；

(c)控干、再于100℃烘干，得固体碱脱硫剂成品。

本发明采用在活性炭上负载碱金属，大大降低了脱硫剂的成本。而且本发明制备得到的脱硫剂堆积密度小(0.50-0.60kg/L)，且具有很高的脱硫活性。本发明生产的固体碱脱硫剂特别适合于天然气、液化石油气的脱硫精制，可用来代替目前的液体碱洗，实现降低物料精制脱硫成本的目的。