[发明专利]常温氧化锌脱硫剂和制备方法

说明书

本发明涉及石油化工领域中的一种新型常温氧化锌脱硫剂。

氧化锌脱硫剂广泛应用于各种石油化工原料气、工业气的精脱硫，具有脱硫精度高、硫容大等特点，是比较成熟的产品。目前商品氧化锌脱硫剂主要有高温型和低温型两种，前者使用温度为350～400℃，后者使用温度为180～250℃。由于两种类型的脱硫剂均需在一定温度下使用，需要有热源，并消耗一定能量；同时脱硫剂还会起一定的催化作用，发生一些副反应。为了克服上述缺点，近年来国际上进行了常温氧化锌脱硫剂的研制，欧洲专利279116、207645、230146公开了一种常温氧化锌脱硫剂，其使用温度较低，具有一定的低温活性。但其不足之处是强度较差，点压仅为28N/颗，且低温活性偏低，寿命较短，使用成本较高。

本发明目的是开发一种具有较高低温活性和较高强度的新型常温氧化锌脱硫剂。

本发明研制的一种常温氧化锌脱硫剂是由ZnO、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等组成，活性组分ZnO，其含量在80～95％(m/m)以上。脱硫剂中的氧化锌可以是以氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌或碱式碳酸锌的形式加入，其中以ZnO和碱式碳酸锌形式加入最好，而且氧化锌占10～50％(m/m)，碱式碳酸锌占90～50％(m/m)为最好。本发明中的结构助剂采用铁铝酸钙水泥，主要是CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等的混合物，成品脱硫剂中CaO含量为0.5～5.0％(m/m)、Fe₂O₃为0.5～5.0％(m/m)、Al₂O₃为0.5～5.0％(m/m)。

为了提高脱硫剂的强度及活性，在上述原料混合后加入了一种胶溶剂。该胶溶剂可以是一种无机酸，如：硝酸；也可以是一种有机酸或两种以上的混合物，如甲酸、乙酸、乙二酸、柠檬酸等，其加入量为干料的1～10％(m/m)，然后按常规方法挤条、干燥、焙烧制得成品脱硫剂，其组成为：ZnO80～95％(m/m)、CaO0.5～5.0％(m/m)、Fe₂O₃0.5～5.0％(m/m)、Al₂O₃0.5～5.0％(m/m)。

本发明成品脱硫剂的抗破碎强度≥60N/cm，比表面为60～85m²/g，比孔容＞0.5ml/g。

该脱硫剂可应用于氢气、煤气、合成气、气态烃类、液态烃类等各种含硫气体的精脱硫。其使用温度可在0～200℃范围内，使用压力0.1～6.0Mpa(绝对压力)。

发明效果：

本发明脱硫剂的低温活性较目前市售常温氧化锌脱硫剂的低温活性高30～50％，实验如下：

本发明脱硫剂与国外同类产品英国产品进行对比试验：

试验条件：脱硫剂用量0.8ml

反应温度20℃，压力为常压

原料气组成为H₂、H₂S，入口H₂S 15000ppm

出口H₂S 0.05ppm

试验考察了1500、3000、4500、6000h^-1四个空速条件下的脱硫情况，结果如表1所示：