[发明专利]一种负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂及其制备方法，属于脱硫剂领域。

背景技术

煤和石油的开采以及化工生产过程中会产生大量硫化物，硫化物不仅会对环境和人畜的健康造成危害，而且也会导致工业生产所用催化剂中毒失活，严重影响了催化生产效率，因此必须在进行后续工业生产前脱除煤和石油的开采或化工生产中产生的硫化物。目前，比较常用的方法是采用固体脱硫剂进行脱硫，固体脱硫剂的种类很多，主要以铁系脱硫剂、锌系脱硫剂、锰氧化物脱硫剂、活性炭脱硫剂和分子筛负载活性金属脱硫剂为主，但上述脱硫剂的硫容普遍较低，脱硫效果不佳。随着技术的发展，无定形羟基氧化铁作为一种新型脱硫剂被越来越多地使用。

无定形羟基氧化铁具有脱硫活性，是脱硫剂的主要活性组分，但是以无定形羟基氧化铁作为活性组分的非负载型脱硫剂以及以无定形羟基氧化铁作为活性组分的负载型脱硫剂的机械强度都很低，所以通常需要在脱硫剂制备时向原料中加入粘结剂，从而实现无定形羟基氧化铁颗粒之间的粘结或无定形羟基氧化铁颗粒之间和无定形羟基氧化铁颗粒和载体之间的粘结，获得高机械强度的脱硫剂。如中国专利文献CN101584962A就公开了一种高强度负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂，其组分为无定形羟基氧化铁、载体和有机粘结剂；其中，载体为三氧化二铝、硅藻土、天然沸石或催化裂化催化剂废剂；有机粘结剂为羧甲基纤维素钠盐、田菁粉或纤维素粉。该文献还公开了脱硫剂的制备方法是先制备得到无定形羟基氧化铁，再将无定形羟基氧化铁与有机粘结剂和载体进行混合并进行混碾，之后加入适量的水挤条成型，将成型物自然干燥或于60-90℃烘干即可。

在现有技术中，对于负载型脱硫剂的制备都诸如上述技术一样，以制备负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂为例，其制备工艺主要包括：第一、先制备无定形羟基氧化铁；第二、将无定形羟基氧化铁负载在载体上。也就是说对于负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂的制备都需要经过制备活性组分和活性组分负载两步才可以实现，从而增加了负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂制备工艺的复杂程度，而且在上述复杂的工艺过程中也会产生更多的废液、废料，增加了生产负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂的时间、经济和环境成本。

再有，上述技术在制备负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂时，为了使得脱硫剂具有优良的机械强度，避免催化剂在使用过程中破损，需要尽可能地在适宜的范围内提高粘结剂的使用量，因为粘结剂的加入量直接影响脱硫剂载体与无定形羟基氧化铁之间的结合力大小，但是有机粘结剂的大量加入必然会导致生产负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂的经济成本增加。此外，有机粘结剂的大量加入也会占用更多的活性组分的有效添加量，从而使得脱硫剂中活性组分的含量降低，导致脱硫剂的硫容降低，进而影响脱硫剂的脱硫效率。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是现有技术中制备负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂的工艺复杂，而且会产生更多的废液、废料，增加了生产负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂的成本进而提出一种工艺方法简单、环保的负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂及其制备方法。

本发明同时所要解决的第二个技术问题是现有技术中在制备脱硫剂时需要在适宜的范围内提高粘结剂的使用量，以增强无定形羟基氧化铁颗粒之间、无定形羟基氧化铁与载体之间的结合力，这样就增加了负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂的生产成本，而且有机粘结剂的大量加入也会导致脱硫剂的硫容降低，从而使脱硫剂的脱硫效率下降；进而提出一种制备过程中无需加入有机粘结剂，且具有很高机械强度和脱硫效率的负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种负载型无定形羟基氧化铁脱硫剂，至少包括无定形羟基氧化铁和二水硫酸钙，所述无定形羟基氧化铁负载于所述二水硫酸钙上。

所述无定形羟基氧化铁与二水硫酸钙的摩尔比为1：1。

所述脱硫剂的制备方法，其包括以下步骤：

（1）将七水合硫酸亚铁粉末与氢氧化钙粉末混捏进行反应，反应后对其进行成型；

（2）对步骤（1）中得到的成型物利用含氧气体对其进行氧化，再进行干燥即可。

所述七水合硫酸亚铁与氢氧化钙的摩尔比为1：1。

所述混捏的时间不超过30分钟。

所述含氧气体为氧气或空气。

所述氧化的温度为-20~50℃。

所述干燥的温度为20~90℃，干燥时间为2~10小时。

本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果：