[发明专利]一种液相氧化脱硫工艺中螯合铁催化剂的稳定剂及包含其的脱硫剂

说明书

本发明涉及一种液相氧化脱硫工艺中螯合铁催化剂的稳定剂及包含其的脱硫剂，所述稳定剂包括如下组分：N,N‑二羟乙基甘氨酸及其盐中的任意一种、吗啉和叔丁醇，所述N,N‑二羟乙基甘氨酸及其盐与螯合铁催化剂中总铁的摩尔比为(0.5～5):1，所述吗啉与络合铁催化剂中总铁的摩尔比为(0.5～5):1，所述叔丁醇与络合铁催化剂中总铁的摩尔比为1：(1～5)，本发明提供的螯合铁催化剂的稳定剂能够有效延长金属螯合物的有效寿命，保持脱硫液体系的稳定。

技术领域

本发明涉及一种螯合稳定剂，尤其涉及一种用于液相氧化脱硫工艺中螯合铁催化剂的稳定剂，属于催化材料技术领域。

背景技术

液相氧化还原脱硫工艺中使用的脱硫催化剂为螯合铁催化剂，目前广泛使用的螯合铁是EDTA-铁系螯合物，这类螯合物使用的螯合剂是EDTA或HEDTA，EDTA螯合不稳定。EDTA与Fe³⁺形成的螯合物在将硫化氢氧化为元素硫后自身变为EDTA-亚铁螯合物，由于氮原子上孤对电子的作用，C-N键易断裂，造成了螯合物的降解，溶液中部分铁形成氢氧化亚铁沉淀，从而使催化剂的再生发生困难，造成催化剂的使用量增大。

用NTA取代EDTA进行螯合后，降解现象虽然有所减缓，但是减缓程度不大，特别是NTA螯合只有在酸性情况下降解现象得到减缓的程度最大。

向EDTA-铁螯合物中添加一定浓度的硫代硫酸盐，虽然可以减缓EDTA的降解，但是气体的脱硫过程中也会产生少量的硫代硫酸盐，这就造成体系中硫代硫酸根离子的浓度过大，反而加速了EDTA的降解。

发明内容

本发明针对液相氧化还原脱硫工艺中使用的螯合铁催化剂所存在的不足，提供一种液相氧化还原脱硫工艺中螯合铁催化剂的稳定剂及包含其的脱硫剂。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种液相氧化还原脱硫工艺中螯合铁催化剂的稳定剂，包括如下组分：N,N-二羟乙基甘氨酸及其盐中的任意一种、吗啉和叔丁醇。

进一步，所述N,N-二羟乙基甘氨酸及其盐与螯合铁催化剂中总铁的摩尔比为(0.5～5):1，所述吗啉与络合铁催化剂中总铁的摩尔比为(0.5～5):1，所述叔丁醇与络合铁催化剂中总铁的摩尔比为1：(1～5)。

本发明提供的稳定剂的作用原理如下：

该稳定剂与羟基自由基有较高的亲和力，能够与反应中生成的羟基自由基结合形成一种新的螯合剂，所生成的新的螯合剂能够与原螯合剂降解后释放的金属离子相配合，从而进一步阻止原有金属螯合物的降解，保持脱硫液体系的稳定。

本发明提供的螯合铁催化剂的稳定剂的有益效果是：能够有效延长金属螯合物的有效寿命，保持脱硫液体系的稳定。

本发明还要求保护包含上述稳定剂的用于液相氧化脱硫工艺的脱硫剂，包括如下组分：螯合铁催化剂，稳定剂，碱液和水；

所述螯合铁催化剂是HEDP、EDTMPS、DTPMPA、EDDHA、STPP、NTA、Na₃NTA、EDTA、HEDTA、Na₃HEDTA、Na₄EDTA、葡萄糖酸钠、偏硅酸钠、酒石酸钾、柠檬酸钠中的至少一种作为配体与可溶性铁盐FeCl₃、Fe₂(SO₄)₃、Fe(NO₃)₃、FeNH₄(SO₄)中至少一种的螯合物，配体/Fe的摩尔比为1～10；

所述稳定剂包括如下组分：N,N-二羟乙基甘氨酸及其盐中的任意一种、吗啉和叔丁醇；

所述脱硫剂体系的pH为8～10。