[发明专利]一种炼厂废气脱硫剂、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱硫剂、其制备方法及应用，尤其涉及一种适用于炼厂废气的多功能脱硫剂、其制备方法及应用，属于脱硫净化领域。

背景技术

随着原油重质化趋势的加重，高硫原油成为我国大部分炼厂的主要原料，导致炼厂废气中的硫含量严重超标，对环境造成极大的损害。因此，如何解决炼厂废气中的硫化物，是石化行业迫切需要解决的问题。

炼厂废气主要分布在硫磺回收装置、污水汽提装置、常减压装置、脱硫装置、焦化装置、油品罐区以及装车设施中。炼厂废气中的硫化物主要有硫化氢、低分子量硫醇(包括甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇)、硫醚、二硫化物(包括二甲基二硫，甲乙二硫)及羰基硫等。在多数情况下，石油炼厂将废气直接燃烧或排入大气，随着国家环保法规的日益严格及节能降耗的要求，炼厂废气硫化物的合理脱除成为石油化工和环保领域的研究热点。

现有技术通常是针对单一或两种硫化物的脱除，目前尚没有一次性脱除炼厂废气硫化物的专用脱硫剂。例如，中国专利文献CN1225289A采用活性炭负载钠的碱性化合物和传质促进剂制备脱硫剂，主要用于脱除H₂S；中国专利文献CN1340373A采用Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂及碱土金属氧化物为活性组分，并添加Na₂CO₃、NaOH、K₂CO₃及KOH等促进剂对活性炭进行改性，得到羰基硫脱除剂，能够同时脱除羰基硫和硫化氢；中国专利文献CN101049551A利用Al₂O₃、CaO、MgO、CaSO₄、NaAlO₂等金属氧化物和金属盐，配合Na₂CO₃、NaHCO₃、NaNO₃等调变剂及磷酸盐、磺酸盐、含氧有机物等促进剂，浸渍活性炭制备了一种脱硫剂，用于催化氧化脱除硫化氢、硫醇和硫醚。以上专利文献由于受金属氧化物负载量的限制，硫容较低，一般在2％～8％左右，且只能脱除一种或两种硫化物，无法同时脱除炼厂废气中的硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物及羰基硫等硫化物。因此，研究与开发一种可适用于炼厂废气的多功能高硫容脱硫剂，对于本领域技术人员而言依旧是一个亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明解决的是现有技术中的脱硫剂由于只能脱除一种或两种硫化物而导致无法用于一次性脱除炼厂废气中的硫化物的缺陷，进而提供一种可同时脱除炼厂废气中的硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物及羰基硫等硫化物、且硫容大、精度高的脱硫剂、其制备方法及应用。

本发明实现上述目的的技术方案为：

一种炼厂废气脱硫剂，以所述炼厂废气脱硫剂的总质量计，由如下组分组成：

1.6-6.4wt％的CuO、1-3wt％的NiO、0.2-0.8wt％的CeO₂、0.1-0.5wt％的酞菁钴类物质、余量为改性活性炭；

所述改性活性炭是经含氮化合物处理过的活性炭。

所述酞菁钴类物质为磺化酞菁钴、季铵碱化酞菁钴或聚酞菁钴中的一种或几种。在本发明中，所述的季铵碱化酞菁钴的化学结构请参见夏道宏等人发表于石油大学学报(自然科学版)的文章《季胺碱化酞菁钴的合成及其脱硫醇动力学》。

所述活性炭的比表面积为800-1100m²/g，孔容为0.5-0.8ml/g，孔径为2.1-2.7nm。

所述含氮化合物为氨水、尿素、三聚氰胺、三乙胺或乙二胺中的一种或几种。

一种所述的炼厂废气脱硫剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将活性炭置于含氮化合物的醇溶液中，搅拌，过滤，收集滤饼，真空干燥，并于惰性气氛下焙烧，得改性活性炭；

(2)将铜盐、镍盐、铈盐溶解于去离子水中，形成Cu-Ni-Ce复合溶液；将所述改性活性炭置于所述Cu-Ni-Ce复合溶液中，超声浸渍2-8h，过滤，收集滤饼，干燥，并于惰性气氛下焙烧；

(3)将酞菁钴类物质和助溶剂加入至氨的水溶液中，形成含钴的浸渍液；将步骤(2)的焙烧产物置于所述含钴的浸渍液中，超声浸渍12-48h，过滤，收集滤饼，真空干燥，即得到所述脱硫剂。

步骤(1)中，所述醇溶液的溶剂为无水乙醇、无水甲醇、异丙醇或乙二醇中的一种或几种。