[发明专利]一种用锰粉来脱除石油焦中硫的方法

说明书

本发明涉及一种用锰粉来脱除石油焦中硫的方法，属于冶金、炭素材料及冶金节能减排技术领域。首先将含硫2.0wt%~6.4wt%的石油焦破碎至粒度0.080~0.25mm，再加入粒径为200目以下的金属锰粉混合均匀，加热至500~900℃，通入乙醇蒸气或乙醇蒸气与空气形成的混合气体反应40~120min，反应结束后筛分得到脱硫石油焦和含硫锰粉颗粒。本发明反应在缺氧条件下进行，不会对石油焦的造成烧损。

技术领域

本发明涉及一种用锰粉来脱除石油焦中硫的方法，属于冶金、炭素材料及冶金节能减排技术领域。

背景技术

石油焦是渣油经延迟焦化加工制得的一种焦炭。其主要元素组成为碳，占80wt%以上，经过高温煅烧后容易进行石墨化，由于其特有的物理、化学和机械性质，被广泛的应用在冶金、炭素材料及冶金节能减排等领域，在冶金行业中石油焦常被用来作为电极材料以及还原剂组份而使用。石油焦按硫含量的高低可分为高硫焦（硫的质量含量高于4%）、中硫焦（硫含量2%～4%）和低硫焦（硫含量低于2%），随着硫含量增高，石油焦品质随之降低，其用途范围亦随之而减少，并且硫含量高于2%的石油焦在使用过程中给工业生产带来了一系列危害。

单就对冶金生产中铝电解生产中阳极中的使用为例，在使用高硫石油焦压制的阳极的情况下带来了如下问题：（1）增加烟气治理成本；（2）造成生产设备腐蚀严重；（3）增加电耗；（4）增加了阳极消耗，阳极更换周期缩短。从中可以看到高硫石油焦对铝电解生产的危害。近年来中国对原油进口量的增加，劣质的原油使得石油焦中的硫含量越来越高，而在国内工业发展迅速的条件下，优质石油焦的需求量越来越高，使得优质石油焦供不应求其价格也随之增长。

就目前石油焦的生产状况，以及对优质石油焦需求量的与日俱增，寻找一种高效经济的适合于炭素生产所用的高硫石油焦脱硫方法变得极为迫切。为脱除石油焦中的硫，专利申请号CN201510103940.8公开了一种氨气气氛下的脱硫方法，将石油焦加热至400～700℃进行预煅烧，然后通入氨气在氨气气氛下再加热至700～1000℃保温，在反应一定时间后脱硫率最高可达90%，该方法的气氛为氨气介质。

专利申请号CN201510451374.X是利用在氨气气氛下将石油焦与复合微量催化剂NiO和MoO₂按一定比例进行了混合加热保温，该方法利用催化剂促进脱硫效果，脱硫率可以超过80%；专利申请号CN201510451291.0使用了复合催化剂NiS，MoS₂和CoS,该方法利用催化剂促进脱硫效果，脱硫率可以超过80%；专利申请号CN201510451372.0其使用的添加剂为NiO、MoO₂和CoO，该方法利用催化剂促进脱硫效果，脱硫率可以超过80%；专利申请号CN201510451373.5使用的添加剂为NiS和CoS，该方法利用催化剂促进脱硫效果，脱硫率可以超过80%；专利申请号CN201510451270.9其使用的添加剂为NiS、MoS和CoS，该方法利用催化剂促进脱硫效果，脱硫率可以超过80%；专利申请号CN201510451307.8该方法利用催化剂促进脱硫效果，脱硫率可以超过80%，以上的六种石油焦脱硫方法都是在氨气气氛下进行，并且利用了Ni、Mo、Co其中两种或三种金属的硫化物或氧化物作为添加剂。

专利申请号CN201610882719.1是利用真空来强化高硫石油焦的脱硫，先将石油焦在粒度为45~450μm，厚度为10~100mm，在真空在真空度为10-3Pa～100Pa条件下，以10～50°C/min的升温速率升温到1000～1600℃保温10～90min，石油焦脱硫率达到70%以上，同时能够获得纯度90%上的单质硫，但该方法需要的操作条件较为苛刻，工艺要求严格，反应环境为负压状态。

专利号CN200710064515.8是将石油焦先进行碱性离子液体浸泡对石油焦结构改变利于气体进入，再通入氢气在500～800℃下脱硫，其过程中有氢气的通入或者将石油焦浸泡在碱性离子液体中，用氢气在500～800℃下还原脱硫处理，该脱硫方法使用的添加剂为碱性离子液体，反应气氛为氢气。