一种脱硫剂的制备方法与流程

文档序号:17736189发布日期:2019-05-22 03:13阅读:314来源:国知局

本发明涉及脱硫技术领域,更具体地,涉及一种脱硫剂的制备方法。



背景技术:

世界各地出产的天然气大多数(70~80%以上)都含有一定浓度的硫化氢(h2s)气体,这对天然气的生产、储运、消费都带来安全隐患和环保问题,必须清除或大幅降低开采出来的天然气中硫化氢(h2s)的含量,才能使开采出来的天然气成为合格的商品天然气。

我国天然气资源较少,天然气工业发展起步晚,天然气脱硫的研究和应用落后于国外,目前国内天然气行业应用的脱硫产品主要是国外产品,尤其是国内天然气行业深度(精)脱硫应用的产品基本为空白。

本发明通过开发硫化氢专用吸附材料,对天然气中的硫化氢组分脱除具有选择性,稳定性好,使用安全,并能通过再生恢复脱硫的活性,可以实现长周期稳定运行。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中脱硫剂的处理量的不足,提供一种可处理高含量硫气的脱硫剂。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现:

一种脱硫剂的制备方法,步骤包括:

s1.将分子筛在450~600℃高温活化4~6h;

s2.将活化的分子筛置于3~9wt.%碱液中在60~100℃浸泡8~12h,所述分子筛与碱液的质量比为1:5~8;

s3将碱液处理的分子筛浸泡至8~16wt.%钙盐溶液中,浸泡温度为60~100℃;浸泡时间为4~6h,所述分子筛与钙盐溶液的质量比为1:5~8,干燥,即得脱硫剂。

进一步地,分子筛是一种多孔介质结构的硅铝酸盐晶体,内部空穴可以吸附或排斥不同的物质分子,经高温活化的分子筛失去结晶水后,晶体内形成许多孔洞,增大脱硫性能。进一步地优选地,所述活化温度为550℃,所述活化时间为5h。

进一步地,分子筛的比表面积大,孔径有序,但是其离子交换能力小,化学活性弱等不足,影响其吸附作用。本发明通过碱液处理分子筛,通过钠离子、钾离子取代其含有的镁离子、铝离子等,提高后续的离子交换量。进一步优选地,所述碱液浓度为6wt.%;碱液为氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液;所述分子筛与碱液的质量比为1:6。

进一步地,所述碱液浸泡温度为100℃;浸泡时间为10h。

进一步地,所述钙离子浓度为12wt.%;所述分子筛与钙盐溶液的质量比为1:6。

进一步地,所述钙盐溶液浸泡温度为80℃;浸泡时间为5h。利用钙离子取代分子筛中的钾离子或钠离子,提高吸附硫化氢能力。

进一步地,所述脱硫剂用于天然气脱硫。

进一步地,所述分子筛为a型或y型。

与现有技术相比,有益效果是:

本发明通过对分子筛高温活化,碱液处理,离子交换得到一种高效、高处理量的用于天然气脱硫的脱硫剂。本发明制备的天然气h2s脱除剂在使用过程中稳定好,使用安全稳定,并且能通过再生恢复脱除h2s的活性,可以实现长周期稳定运行。本发明所制备的脱硫剂在安全性、环保性能、稳定性,再生性能和使用寿命上明显优于现有脱硫剂。对于典型的含h2s天然气的净化脱除,在天然气中h2s浓度为1000ppm时,天然气h2s脱除剂一次脱除操作可以达到6.34%的动态脱除硫容,经脱除后的天然气中h2s浓度在1.0ppm以下,实现了高精度脱除h2s,而且可以实现再生,从而实现连续进行脱除h2s的操作,提高了天然气净化装置的处理效率,降低了净化装置运行成本。

具体实施方式

下面结合实施例进一步解释和阐明,但具体实施例并不对本发明有任何形式的限定。若未特别指明,实施例中所用的方法和设备为本领常规方法和设备,所用原料均为常规市售原料。

实施例1

s1.将型分子筛置于550℃中5h活化;

s2.将活化的分子筛以质量比为1:6置于浓度为6wt.%的氢氧化钠溶液中于100℃浸泡10h;

s3将碱液处理的分子筛以质量比为1:6置于浓度为12wt.%的氯化钙溶液中于80℃浸泡5h,干燥,即得脱硫剂。

实施例2

s1.将型分子筛置于450℃中6h活化;

s2.将活化的分子筛以质量比为1:5置于浓度为9wt.%的氢氧化钠溶液中于110℃浸泡8h;

s3将碱液处理的分子筛以质量比为1:5置于浓度为16wt.%的氯化钙溶液中于100℃浸泡4h,干燥,即得脱硫剂。

实施例3

s1.将型分子筛置于600℃中4h活化;

s2.将活化的分子筛以质量比为1:8置于浓度为3wt.%的氢氧化钠溶液中于90℃浸泡12h;

s3将碱液处理的分子筛以质量比为1:5置于浓度为8wt.%的氯化钙溶液中于60℃浸泡6h,干燥,即得脱硫剂。

对比例1

s1.将分子筛以质量比为1:6置于浓度为6wt.%的氢氧化钠溶液中于100℃浸泡10h;

s2.将碱液处理的分子筛以质量比为1:6置于浓度为12wt.%的氯化钙溶液中于80℃浸泡5h,干燥,即得脱硫剂。

对比例2

s1.将分子筛置于550℃中5h活化;

s3将碱液处理的分子筛以质量比为1:6置于浓度为12wt.%的氯化钙溶液中于80℃浸泡5h,干燥,即得脱硫剂。

对比例3

s1.将分子筛置于550℃中5h活化;

s2.将活化的分子筛以质量比为1:6置于浓度为6wt.%的氢氧化钠溶液中于100℃浸泡10h,干燥,即得脱硫剂。

对比例4

本实施例与实施例1的制备工艺相同,区别在于活化温度为300℃。

对比例5

本实施例与实施例1的制备工艺相同,区别在于碱液浓度为20wt.%。

对比例6

本实施例与实施例1的制备工艺相同,区别在于钙盐浓度为8wt.%。

以实施例1和市售脱硫剂进行性能对比,其结果如表1:

表1

将实施例1~3与对比例1~3制备的脱硫剂在吸附压力为常压,硫化氢浓度为1000ppm。检测结果如表2:

表2

其结果显示,本发明制备的分子筛能够高效的脱除天然气的硫成分。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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