一种复合活性炭硫化氢脱除剂的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及复合活性炭硫化氢脱除剂的制备方法
【背景技术】
[0002]凡含硫化合物参加的各类反应都有可能生成硫化氢，工业中的硫化氢主要存在于炼油厂、天然气净化厂、煤气净化厂等气体加工产业里。其脱除方法有干法脱除和湿法脱除两大类，干法广泛应用于气体中低浓度硫化氢的脱除。而用活性炭作为催化剂氧化硫化氢则被更充分的研究和应用，它具有成本低、操作简便、脱硫效率高等优点。在常温环境中，活性炭对H2S的催化氧化，物理吸附起着决定性作用，在完全无水的情况下，活性炭对气体分子的吸附性能很差，特别是对于H2S的吸附，首先需要在水里离解，因此气源中无水或者不允许有水的情况下，硫容很低。在气源中补充水蒸气可以提高其硫容，但是更多的工业脱硫环境中不允许加入水蒸气，这就严重地限制了活性炭的使用。
[0003]为了提高活性炭的硫容，对活性炭进行改性的方法分为两类，一种是表面物理结构特性的改性，另一种是表面化学性质的改性，如采用负载金属及其化合物等方法，改变其表面的酸碱性，但都不能解决其在无水环境中硫容低的问题。CN103521195A提供了一种羟基氧化铁改性活性炭脱硫剂及其制备方法，其混合各成分后，在高温800?900°C煅烧，去除了脱硫剂中全部的水，无法提供硫化氢解离的水膜CN103566895A提供了一种改性活性炭用于高浓度环境中硫的脱除，其成分多达十几种，比重、粒度和性状各异的十几种来源各异的原料，依靠机械混合，很难达到均匀重现。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种复合活性炭硫化氢脱除剂的制备方法，该方法使活化、改性、成型一体完成，制备高效简便。
[0005]为了实现上述目的，本发明可通过以下步骤来实现:
[0006](I)炭化稻壳
[0007]将稻壳洗净、晾干，在100?20(TC烘干，粉碎，在400?550°C下炭化，得稻壳灰；
[0008](2)炭化活化
[0009]将稻壳灰:磷酸:凹凸棒粘土:铜盐按重量比1:1?6:0.2?1:0.01?0.1混合搅拌浸溃20?40小时，取出烘干，控制游离水和结晶水的含水率在30%?50%，挤压成型，300?400°C下活化I小时，用去离子水洗涤至出水为中性得脱硫剂。
[0010]所述磷酸为30?70 %的磷酸；
[0011]所述铜盐为硝酸铜、碱式碳酸铜、碳酸铜等其中的一种或多种通过加热可分解为铜氧化物的盐类；
[0012]所述凹凸棒粘土是含凹凸棒石含量超过90 %的天然或提纯土。
[0013]有益效果
[0014]本发明提供了一种不同于以往制备技术的方法，用于常温无水环境中硫化氢脱除剂的制备方法，该方法选取凹凸棒粘土和铜盐作为改性剂，凹凸棒石含有适度的结构水，本身也是一种良好的吸附剂和粘结剂，以稻壳为原料，磷酸为活化剂，铜盐为脱硫助剂，将制备活性炭和改性集为一体，改变了以往活性炭先活化再改性的传统。其活化温度在300?400°C时，凹凸棒石中的结构水虽然有损失但仍然保留了一部分，可以为硫化氢的脱除提供水膜，铜盐的加入时提高了硫化反应的速度，有利于提高硫化氢脱除率。控制适度的含水率使凹凸棒粘土的粘结功能更好的发挥作用，有利于脱硫剂的成型。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
[0016](I)稻壳炭化
[0017]将稻壳洗净、晾干，在10(TC烘干，粉碎，在40(TC下炭化，得稻壳灰；
[0018]⑵炭化活化
[0019]将稻壳灰:30%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸铜按重量比1:6:1:0.01混合搅拌浸溃20小时，取出烘干，控制游离水和结晶水的含水率50%，挤压成型，400°C下活化I小时，用去离子水洗涤至出水为中性得脱硫剂。该脱硫剂在无水环境下用于温度为25°C，空速为3000h \用于含量为2000ppmH2S脱除时，出口浓度以Ippm为穿透，硫容是21.64%。
[0020]实施例2
[0021](I)稻壳炭化
[0022]将稻壳洗净、晾干，在120°C烘干，粉碎，在500°C下炭化，得稻壳灰；
[0023](2)炭化活化
[0024]将稻壳灰:70%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸铜按重量比1:1:0.2:0.1混合搅拌浸溃20小时，取出烘干，控制游离水和结晶水的含水率30%，挤压成型，300°C下活化I小时，用去离子水洗涤至出水为中性得脱硫剂。该脱硫剂在无水环境下用于温度为25°C，空速为200h \用于含量为4000ppmH2S脱除时，出口浓度以Ippm为穿透，硫容是26.82%。
[0025]实施例3
[0026](I)稻壳炭化
[0027]将稻壳洗净、晾干，在120°C烘干，粉碎，在550°C下炭化，得稻壳灰；(2)炭化活化
[0028]将稻壳灰:30%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸铜按重量比1:1:1:0.01混合搅拌浸溃40小时，取出烘干，控制游离水和结晶水的含水率30%，挤压成型，400°C下活化I小时，用去离子水洗涤至出水为中性得脱硫剂。该脱硫剂在无水环境下用于温度为25°C，空速为10h \用于含量为400ppmH2S脱除时，出口浓度以Ippm为穿透，硫容是20.01%。
[0029]实施例4
[0030](I)稻壳炭化
[0031 ] 将稻壳洗净、晾干，在120°C烘干，粉碎，在550°C下炭化，得稻壳灰；
[0032](2)炭化活化
[0033]将稻壳灰:70%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸铜按重量比1:4:0.5:0.05混合搅拌浸溃40小时，取出烘干，控制游离水和结晶水的含水率40%，挤压成型，400°C下活化I小时，用去离子水洗涤至出水为中性得脱硫剂。该脱硫剂在无水环境下用于温度为25°C，空速为200h \用于含量为400ppmH2S脱除时，出口浓度以Ippm为穿透，硫容是25.01%。
[0034]效果I
[0035]30%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸铜按重量比1:6:1:0.01混合搅拌浸溃20小时，取出烘干，控制游离水和结晶水的含水率50%，挤压成型，400°C下活化I小时，用去离子水洗涤至出水为中性得脱硫剂。该脱硫剂在无水环境下用于温度为25°C，空速为3000h \用于含量为2000ppmH2S脱除时，出口浓度以Ippm为穿透，硫容是21.64%。
[0036]效果2
[0037]70%的70%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸铜按重量比1:1:0.2:0.1混合搅拌浸溃20小时，取出烘干，控制游离水和结晶水的含水率30%，挤压成型，300°C下活化I小时，用去离子水洗涤至出水为中性得脱硫剂。该脱硫剂在无水环境下用于温度为25°C，空速为200h \用于含量为4000ppmH2S脱除时，出口浓度以Ippm为穿透，硫容是26.82%。
[0038]效果3
[0039]30%的30%的磷酸:凹凸棒粘土:硝酸铜按重量比1:1:1:0.01混合搅拌浸溃40小时，取出烘干，控制游离水和结晶水的含水率30%，挤压成型，400°C下活化I小时，用去离子水洗涤至出水为中性得脱硫剂。该脱硫剂在无水环境下用于温度为25°C，空速为10h \用于含量为400ppmH2S脱除时，出口浓度以Ippm为穿透，硫容是20.01%。
【主权项】
1.一种复合活性炭硫化氢脱除剂的制备方法，包括以下步骤: (1)炭化稻壳 将稻壳洗净、晾干，在100?20(TC烘干，粉碎，在400?550°C下炭化，得稻壳灰； (2)炭化活化 将稻壳灰:磷酸:凹凸棒粘土:铜盐按重量比1:1?6: 0.2?1: 0.01?0.1混合搅拌浸溃20?40小时，取出烘干，控制游离水和结晶水的含水率在30%?50%，挤压成型，300?400°C下活化I小时，用去离子水洗涤至出水为中性得脱硫剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:所述的磷酸为30?70%的磷酸。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:所述的铜盐为硝酸铜、碱式碳酸铜、碳酸铜其中的一种或多种通过加热可分解为铜氧化物的盐。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:所述的凹凸棒粘土是凹凸棒石含量为90%?100%的天然或提纯土。
【专利摘要】本发明公开了一种复合活性炭硫化氢脱除剂的制备方法，包括以下步骤：(1)炭化稻壳：将稻壳洗净、晾干，在100～200℃烘干，粉碎，在400～550℃下炭化，得稻壳灰；(2)炭化活化：将稻壳灰：磷酸：凹凸棒粘土：铜盐按重量比1：1～6：0.2～1：0.01～0.1混合搅拌浸渍20～40小时，取出烘干，控制游离水和结晶水的含水率在30％～50％，挤压成型，300～400℃下活化1小时，用去离子水洗涤至出水为中性得脱硫剂。本发明提供了一种不同于以往制备技术的方法，用于常温无水环境中硫化氢脱除剂的制备方法，该方法提高硫化氢脱除率，有利于脱硫剂的成型。
【IPC分类】B01D53/81, B01J20/30, B01D53/52, B01J20/20
【公开号】CN105617986
【申请号】CN201410719180
【发明人】张智宏, 钱中坚, 王建文, 侯春健, 梁华, 魏燕, 李敏
【申请人】中国石化扬子石油化工有限公司, 中国石油化工股份有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年12月1日