一种离子型铁盐脱硫剂及其制备方法与流程

本发明属于脱硫，涉及一种离子型铁盐脱硫剂及其制备方法。

背景技术：

1、在天然气、沼气、煤气和生化处理废水排放恶臭尾气的脱硫工艺中，脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫两种。湿法脱硫最常用的工艺是胺液吸收法、络合铁氧化还原法；干法脱硫工艺简单但需要定期更换脱硫剂，且只能适用于潜在硫小于200kgs/d的场所较为经济；胺液吸收法脱硫是利用胺液吸收气体中的硫化氢，再对胺液进行再生，达到循环脱硫的目的，其特点是工艺比较复杂，适用于潜在硫大于5000kgs/d的场所较为经济；络合铁氧化还原法脱硫是用络合的高价铁，在碱性环境下与硫化氢反应生成低价络合铁和硫磺，然后低价络合铁与空气(氧气)反应，把低价络合铁氧化成高价络合铁，实现脱硫剂的循环使用，其特点脱硫效率高，工艺相对复杂，络合物消耗量较大，适用于潜在硫200～20000kgs/d的场所较为经济。

2、杨敏在《内蒙古石油化工》杂志2019年第1期发表的《大牛地气田天然气脱硫工艺比选》论文，比较了处理潜在硫200kgs/d的22500nm3/d的含硫天然气三种方法脱硫的经济性，采用干法、胺吸收法和络合铁氧化还原法的设备与建安总费用分别为5149万、6130万和5580万元，处理每方天然气的综合成本分别为53.42、7.58和8.90元/方，投资大成本高，寻找一种成本低、效果好的脱硫方法势在必行。

3、中国专利cn1546209a公开了一种高效处理含h2s废气的方法，脱硫剂由10-300g/l的变价金属盐(矾或铜或锰或钴)和0.5-150g/l含铁的化合物组成的ph为0.05～7.0的溶液，脱硫过程可在5-90℃范围进行，ph＝0.05～7.0，可在常压也可在加压条件下利用鼓泡吸收器或板式塔或喷淋塔进行脱硫。但是该技术存在下述缺点：1)ph值大于3时脱硫剂中的铁离子会形成大量的fe(oh)3絮状体，而当ph值大于5.5时脱硫剂中的铁离子就会形成沉淀，会造成脱硫效率降低甚至失效；2)再生困难，尚未见到工业化应用的实例。

4、综上所述，亟需发展一种新的脱硫效率高且成本低的脱硫技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术中，脱硫剂的脱硫效率低且生产成本较高的缺点，提供一种离子型铁盐脱硫剂及其制备方法。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种离子型铁盐脱硫剂，包括可溶性铁盐、催化剂、缓蚀剂、ph调节剂和去离子水；

4、可溶性铁盐为二价可溶性铁盐或三价可溶性铁盐；

5、离子型铁盐脱硫剂中，二价铁离子和三价铁离子的总浓度为0.1～1.5mol/l；

6、催化剂为可溶性钯盐；

7、缓蚀剂为耐高温酸洗缓蚀剂；

8、ph调节剂为含氮的酸性化合物。

9、优选地，离子型铁盐脱硫剂的ph值为0.5～3.0。

10、优选地，离子型铁盐脱硫剂中，催化剂浓度为1～15g/l，缓蚀剂浓度为5～25g/l。

11、优选地，可溶性铁盐为氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硫酸亚铁和硫酸铁的任意一种或多种。

12、优选地，ph调节剂为硝酸、硝酸铵、氨基磺酸、硫酸铵、硫酸氢氨、氯化铵中的任意一种或多种。

13、优选地，可溶性钯盐为氯化钯、硝酸钯和硫酸钯中的任意一种或多种。

14、优选地，缓蚀剂为咪唑啉、有机醛、脲、炔醇类或有机胺类的任意一种或多种。

15、一种所述离子型铁盐脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：

16、步骤1)将可溶性铁盐、催化剂和缓蚀剂溶解到去离子水中，搅拌至完全溶解，得到复合溶液；

17、步骤2)将ph调节剂滴加至复合溶液中，调节复合溶液的ph至0.5～3.0，得到离子型铁盐脱硫剂。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

19、本发明公开了一种离子型铁盐脱硫剂，主要由可溶性铁盐、催化剂、耐高温酸洗缓蚀剂和ph调节剂组成，催化剂为可溶性钯盐，缓蚀剂为耐高温酸洗缓蚀剂，ph调节剂为含氮的酸性化合物，可溶性铁盐为二价可溶性铁盐或三价可溶性铁盐，可溶性铁盐的铁离子浓度为0.1～1.5mol/l，本发明提供的脱硫剂具有铁离子浓度高、硫容大，脱硫效率高、吸收反应与再生反应速度快、无副盐生成和脱硫剂消耗的优点。

20、本发明公开了离子型铁盐脱硫剂的制备方法，离子型铁盐脱硫剂在运行过程中，无脱硫剂消耗，大大降低了脱硫的药剂消耗费用，且具有价铁离子浓度升高、硫容大，脱硫效率高、反应速度快、不需要络合剂以及没有副盐的生成和脱硫运行稳定的特点，脱硫剂的使用量和循环量大大降低，减小了脱硫设备的体积、重量和运行电耗，大大降低了一次性投资和运行费用，且脱硫剂的制备简便、成本低廉、易于规模化生产。本方法具有制备简便、脱硫剂用量和循环量小的优点，大大缩小了脱硫塔体积和运行时脱硫剂的循环循环量及电耗，降低了脱硫的综合费用。

技术特征：

1.一种离子型铁盐脱硫剂，其特征在于，包括可溶性铁盐、催化剂、缓蚀剂、ph调节剂和去离子水；

2.根据权利要求1所述的离子型铁盐脱硫剂，其特征在于，离子型铁盐脱硫剂的ph值为0.5～3.0。

3.根据权利要求1所述的离子型铁盐脱硫剂，其特征在于，离子型铁盐脱硫剂中，催化剂浓度为1～15g/l，缓蚀剂浓度为5～25g/l。

4.根据权利要求1所述的离子型铁盐脱硫剂，其特征在于，可溶性铁盐为氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硫酸亚铁和硫酸铁的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的离子型铁盐脱硫剂，其特征在于，ph调节剂为硝酸、硝酸铵、氨基磺酸、硫酸铵、硫酸氢氨、氯化铵中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1所述的离子型铁盐脱硫剂，其特征在于，可溶性钯盐为氯化钯、硝酸钯和硫酸钯中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述的离子型铁盐脱硫剂，其特征在于，缓蚀剂为咪唑啉、有机醛、脲、炔醇类或有机胺类的任意一种或多种。

8.一种权利要求1～7任一项所述离子型铁盐脱硫剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种离子型铁盐脱硫剂及其制备方法，属于脱硫技术领域。主要由可溶性铁盐、催化剂、耐高温酸洗缓蚀剂和pH调节剂组成，催化剂为可溶性钯盐，缓蚀剂为耐高温酸洗缓蚀剂，pH调节剂为含氮的酸性化合物，可溶性铁盐为二价可溶性铁盐或三价可溶性铁盐，可溶性铁盐的铁离子浓度为0.1～1.5mol/L，本发明提供的脱硫剂具有铁离子浓度高、硫容大，脱硫效率高、吸收反应与再生反应速度快、无副盐生成和脱硫剂消耗的优点。

技术研发人员：徐明军,王珠峰
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13