[发明专利]一种铈镧基脱硫剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铈镧基脱硫剂及其制备方法。

背景技术

通常煤气中除CO、H、CH和其他气态碳氢化合物外，还有COS、H₂S、粉尘、卤化物、碱金属及焦油蒸汽等杂质，这些杂质会对后续系统特别是燃气轮机产生腐蚀和磨损，也会对环境产生危害。

整体煤气化联合循环（IGCC)发电系统是一种高效率、低污染的新型洁净发电技术，而在IGCC发电系统中，粗煤气的净化是一项关键环节，这一环节主要包括除尘和脱硫，目前常见的脱硫方式有低温脱硫和高温脱硫两种方式，两种方式均在相关场合得到了应用，其中高温脱硫因其可以提高效率，简化工艺和降低成本具有较明显的优势，然而高温脱硫的关键又在于脱硫剂的研制，以氧化铈为主的脱硫剂在近年来受到众多研究者的广泛关注，氧化铈基脱硫剂也被誉为第二代高温煤气脱硫剂，为更高效的脱除煤气中的污染物，研制效果更明显的，脱硫效率更高的脱硫剂是高温脱硫的关键，而高效氧化物脱硫剂混合利用各自优势将是一个很好的研究方向。

为了使IGCC机组正常运行并达到较高的可靠性，必须在煤气进入燃气轮机之前，对其进行脱硫净化处理。IGCC发电系统脱硫采取的高温脱硫方式中，脱硫剂是关键，目前公开的专利有：

    1.沈阳航空工业学院的余江龙、谢巍、常丽萍、谢克昌、王德海等发明的以粉煤灰为载体的高温煤气脱硫剂及其脱硫装置，专利号：200710158238.7；

    2.太原理工大学的郑仙荣、常丽萍、王建成、鲍卫仁、谢克昌、靳庆麦等发明的氧化锌中高温煤气精脱硫剂及制备方法，专利号：200910175382.0；

    3.上海大学的郭曙强、李德颀、丁伟中、潘晋波、李玉龙等发明的锰镧高温煤气脱硫剂及制备方法，专利号：201010616929.9；

    4.太原理工大学的郭波、常丽萍、苗茂谦、张志兰等发明的铈铁氧化物高温煤气脱硫剂及制备，专利号：200710139672.0；

    5.北京三聚环保新材料股份有限公司的刘玉珍、李景斌等发明的一种改进型高温脱硫剂及其制备方法，专利号：200810113632.3。

    上述脱硫剂专利集中于氧化锌、氧化铈等，其脱硫效率一般为80%-90%左右，未能发挥多种金属互相混合以提高脱硫效率的优势。本发明将氧化铈和氧化镧按照一定比例混合制备得到脱硫剂，具有易合成、低成本、高效率等优点，提出了一种新的高温脱硫剂的制备方法及其应用。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种铈镧基脱硫剂，该铈镧基脱硫剂具有易合成、生产成本低、脱硫效率高等优点。

本发明的目的之而在于提供上述的一种铈镧基脱硫剂的制备方法。

本发明的技术方案

一种铈镧基脱硫剂，通过包括如下步骤的方法制备：

即首先，采用干混法，将氧化铈、氧化镧以及造孔剂、粘接剂混合得到粉体混合物；

然后，将所得的粉体混合物采用行星球磨机进行混合，所得的球磨粉体在真空干燥箱中控制温度为150℃下干燥2h挤条成型，然后将其放置于马弗炉中控制10℃/min的速率升温至600-1000℃，优选为800℃下恒温烧结4h，自然冷却后即得铈镧基脱硫剂，取出密闭干燥保存；

所述的造孔剂为分子量为1×10⁵-2×10⁵的分析纯直链淀粉；

所述的粘接剂为化学纯高岭土，优选分子量为258.09；

所述的氧化铈、氧化镧、造孔剂和粘接剂的用量，按质量比计算，即氧化铈：氧化镧：造孔剂：粘接剂为15：4.5-6.5：1-1.5:1。

上述的一种铈镧基脱硫剂可广泛应用到IGCC煤气脱硫净化中，也可应用到许多工业场合，对环境污染物的排放控制将显示出很好的效果，具有很高的推广价值和应用前景。

本发明的有益效果

本发明的一种铈镧基脱硫剂，由于含有氧化镧和氧化铈，氧化镧是一种良好的结构助剂，使最终所制备的铈镧基脱硫剂具有良好的热稳定性，可以满足更高的煅烧温度要求。同时，氧化铈与氧化镧形成了CeO₂-La₂O₃复合物，促使晶体由块状向球状转变，晶体体积增大，使最终所制备的铈镧基脱硫剂具有更高的脱硫效率。

本发明的最终所制备的铈镧基脱硫剂，由于其具有良好的热稳定性和高的脱硫效率，因此可广泛应用到IGCC煤气脱硫净化中，也可应用到许多工业场合，对环境污染物的排放控制显示出很好的效果，具有很高的推广价值和应用前景。