專利名稱：一種高溫煤氣復(fù)合氧化物脫硫劑及制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所涉及的脫硫劑及制備工藝屬于氣體凈化及脫硫劑制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤炭是世界上儲(chǔ)量最多、分布最廣的常規(guī)能源資源。占化石總資源量的66.8％，占一次能源消費(fèi)量的26.9％，世界發(fā)電量的45％，煤炭的衍生物生產(chǎn)25000多種消費(fèi)品和工業(yè)品，在世界經(jīng)濟(jì)中居有重要的地位。煤炭還是目前在世界上被查明的主要能源和重要的化工原料資源。若以熱量計(jì)算，煤炭約占所有可燃礦物總貯量的90％，按世界目前的消費(fèi)水平足夠讓人類使用幾千年，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看煤炭作為主要能源和原料資源是可靠的。我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，2002年中國(guó)因此能源消費(fèi)中煤占70.7％，根據(jù)中國(guó)能源資源條件、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及世界能源的形勢(shì)，煤炭作為主要能源的格局在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變。因此，提高煤炭的有效利用率和嚴(yán)格控制過程污染、保護(hù)環(huán)境是目前國(guó)家所重視的研究課題之一。
將煤轉(zhuǎn)化為更方便形式的能源的產(chǎn)品和工藝中，煤炭氣化是目前被普遍認(rèn)可的一種較為理想的工藝過程。煤不同程度地含有一定量的硫，硫在氣化過程中轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫及有機(jī)硫，分別以H2S、COS、CS2等形態(tài)存在。在煤氣的燃燒過程中，H2S等氧化為對(duì)環(huán)境污染的SO2。除此之外，高濃度的H2S會(huì)對(duì)工藝管道和設(shè)備帶來嚴(yán)重的損害，如高濃度的硫化物會(huì)腐蝕燃?xì)廨啓C(jī)的葉片從而降低燃?xì)廨啓C(jī)的壽命。因此，煤氣中的硫化物必須脫除。目前工業(yè)上脫除H2S的方法可分為濕法與干法工藝，濕法脫硫是在常溫下用直接氧化工藝，化學(xué)溶劑吸收工藝或物理溶劑吸收工藝用溶液脫除煤氣中的硫化物。傳統(tǒng)脫硫方法普遍采用濕法工藝，濕法脫除硫化合物的技術(shù)雖然很成熟，但由于是在常溫下進(jìn)行，需將煤氣進(jìn)行冷卻從而帶來煤氣中顯熱的損失，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量需要處理的廢液。目前的干法脫硫技術(shù)只能在中、低溫環(huán)境下進(jìn)行。頗具有代表性的脫硫劑有氧化鐵、氧化鋅、氧化錳、活性炭等及其混合物，同樣也存在煤氣的冷卻，也會(huì)引起煤氣的熱能損失。高溫煤氣硫化物的脫除技術(shù)具有以下的優(yōu)點(diǎn)可回收燃料氣中總值為10～20％的顯熱，提高發(fā)電效率1％～2％；不必象濕法脫硫那樣除去熱煤氣中的水汽及CO2，直接推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，增加輸出功率；省去煤氣換熱設(shè)備，降低發(fā)電成本；硫回收的途徑大，可按市埸供需情況，生產(chǎn)硫磺或硫酸；煤氣中焦油等雜質(zhì)不因冷凝而堵塞系統(tǒng)。
整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，由于潛在的高效率、低污染及良好的經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，被譽(yù)為本世紀(jì)最有希望的煤基發(fā)電技術(shù)之一。IGCC發(fā)電廠超越直接燃燒系統(tǒng)的最基本和最重要優(yōu)點(diǎn)之一，是工廠能以較低的費(fèi)用控制硫的排放達(dá)到所需的程度。隨著熱煤氣脫硫技術(shù)的成功開發(fā)與應(yīng)用，IGCC系統(tǒng)效率可能增高2％左右。然而在IGCC系統(tǒng)熱煤氣脫硫技術(shù)中的主要障礙是耐高溫可再生壽命長(zhǎng)脫硫劑的開發(fā)，這已是近20年來碰到的一個(gè)挑戰(zhàn)性的問題。
國(guó)外對(duì)高溫脫硫劑的研究已有二十多年的歷史，但至今尚未商業(yè)應(yīng)用。初期美國(guó)以氧化鐵作為高溫脫硫劑，氧化鐵脫硫劑的脫硫效率受到化學(xué)反應(yīng)的影響，硫容量小，當(dāng)硫容量大于3～4％時(shí)，脫硫率下降到只有60％。以氧化鋅為主的脫硫劑，存在著高溫下鋅易揮發(fā)的缺陷。后來美國(guó)人以鐵酸鋅(ZnFe2O4)作為鐵酸鋅的替代品，鐵酸鋅脫硫劑由相等克分ZnO和Fe2O3相混合，在添加粘結(jié)劑的情況下，擠壓成型，然后在760℃溫度下煅燒制成。此脫硫劑在適宜于在540℃～650℃下操作，當(dāng)溫度提高到650℃溫度以上，床內(nèi)會(huì)生成不可逆轉(zhuǎn)的氧化亞鐵(FeO)，同樣也存在著鋅的發(fā)揮，在使用過程中硫容逐漸降低，最終導(dǎo)致脫硫劑失去了脫硫能力。為了解決硫容降低的問題，早先由美國(guó)人開發(fā)的鋅鈦脫硫劑，即氧化鋅與氧化鈦以不同比例配合，在有其它添加劑加入的情況下而制成。其制備方法分別為一、適用于固定床反應(yīng)器各類粉體的混合、研磨、成型、干燥、煅燒篩分后制成；二、適用于移動(dòng)床反應(yīng)器將鋅鈦粉體分散在氫氧化鋁的溶液中，添加硝酸，煅燒、磨粒、篩分制成；三、適用于流化床反應(yīng)器用傳統(tǒng)的噴霧干燥方法進(jìn)行造粒。方法-脫硫劑在使用中還存在鋅揮發(fā)現(xiàn)象及再生過程中脫硫劑內(nèi)部熱量的累積，使脫硫劑的吸附表面有一定的燒結(jié)，最終導(dǎo)致硫容量下降，影響脫硫劑的使用壽命。方法二脫硫劑篩余的部分不能利用，成品收率低，損耗大；方法三制備脫硫劑的系統(tǒng)復(fù)雜，從而增加脫硫劑制備成本。以上各制備方法所制備的脫硫劑運(yùn)行時(shí)間短，因此均沒有實(shí)行商業(yè)應(yīng)用。
美國(guó)專利號(hào)4089809申請(qǐng)的專利包含氧化鐵負(fù)載在硅上的從熱氣中脫除硫的固體脫硫劑，氧化鐵脫硫劑的脫硫效率受到化學(xué)方程的束縛，影響脫硫效果。制備氧化鋅和氧化鈦干混物，有機(jī)粘結(jié)劑和無機(jī)粘結(jié)劑的水漿，用噴霧干燥的方法得到球型顆粒，經(jīng)過煅燒得到成品。由于制備工藝復(fù)雜，造成脫硫劑的成本增加。脫硫劑由于機(jī)械強(qiáng)度的問題沒有長(zhǎng)時(shí)間的使用。
國(guó)內(nèi)研究高溫煤氣脫硫劑技術(shù)雖然起步較晚，但也有十多年的歷程。煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究分院已開發(fā)出多種鈦酸鋅脫硫劑、鐵酸鋅脫硫劑及銅錳脫硫劑，并在試驗(yàn)室的小型評(píng)價(jià)裝置上進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)。西北化工研究院開發(fā)了鋅錳鐵脫硫劑，太原理工大學(xué)開發(fā)了赤泥粗脫硫劑。以上各脫硫劑均有較高的硫容，但脫硫劑在長(zhǎng)期使用中脫硫性能及機(jī)械強(qiáng)度都所衰減，從而影響脫硫劑的使用壽命。上述脫硫劑只適合于固定床反應(yīng)器使用。為此，需要開發(fā)新型性能更優(yōu)良的脫硫劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為高溫煤氣脫硫劑的配方設(shè)計(jì)與制備，所制備的脫硫劑可應(yīng)用于整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電和燃料電池發(fā)電技術(shù)中的高溫凈化，同時(shí)也可用于其它以煤、石油及天然氣為原料制備的化工原料氣的脫硫凈化。脫硫劑可再生后多次重復(fù)使用，凈化度高，能將高溫煤氣中硫化物的含量從上萬毫克脫至幾毫克以下。
本發(fā)明的高溫脫硫劑，主要活性組分為鋅鹽，次要活性組分為銅與錳鹽等多組分的脫硫劑，與其它助劑如鋅穩(wěn)定劑、添加復(fù)合粘結(jié)劑、比表面積改性劑、強(qiáng)度增強(qiáng)劑及脫硫與再生促進(jìn)劑等組成。添加助劑可以增強(qiáng)脫硫劑強(qiáng)度、增加脫硫劑的耐磨性、促進(jìn)脫硫劑的脫硫能力、有效抑制脫硫劑中的鋅揮發(fā)、控制了脫硫劑在脫硫、再生循環(huán)中硫容下降的等，從而最終增加脫硫劑的使用壽命。
本發(fā)明復(fù)合金屬氧化物脫硫劑的設(shè)計(jì)原則為氧化鋅33～51％、二氧化鈦32～53％、氧化銅0～10％、二氧化錳0～6.5％、三氧化二鋁0.5～4.0％、氧化鎳2.0～4.5％、氧化鉻0～2.5％、氧化鋯0～2.5％、氧化鑭0～2.0％、無機(jī)粘結(jié)劑3.0～6.0％、有機(jī)粘結(jié)劑0.5～3.5％。
本發(fā)明高溫煤氣脫硫劑的制備過程是對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械混合法加以改進(jìn)，此方法廣泛用于催化劑制備領(lǐng)域。制備過程簡(jiǎn)便，技術(shù)成熟，制備成本低廉。先對(duì)主要活性組分在350℃左右溫度下進(jìn)行特殊的處理，使處理過的活性組分具有高反應(yīng)活性的物質(zhì)。然后將各組分按設(shè)計(jì)的配比依次進(jìn)行混合、研磨均勻，在加水或少量有機(jī)及無機(jī)酸進(jìn)行混合，混合物在成型機(jī)上予成型。予成型物先在室溫下放置一天，再以120℃～150℃溫度干燥4～8小時(shí)后，將干燥后的成型物按不同反應(yīng)器對(duì)脫硫劑粒徑的要求進(jìn)行整粒，最后可根據(jù)不同反應(yīng)器所需要的粒度進(jìn)行整粒過篩，而篩余物可繼續(xù)成型整粒，從而使物料得到充分和利用。將整粒后成型物在高溫爐中在860℃～1060℃溫度下煅燒3～8小時(shí)。
本發(fā)明高溫煤氣脫硫劑有高的硫容，固定床硫容達(dá)20％以上，能將高溫煤氣中15g/m3左右的H2S脫至10mg/m3以下，脫硫率大于99.0％。脫硫劑有高的機(jī)械強(qiáng)度，有的脫硫劑抗壓強(qiáng)度大于120N/cm，而且抗磨損率高，200小時(shí)的磨耗已小于8％。制備的脫硫劑均能進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的使用，其使用周期已不少于17個(gè)循環(huán)，使用時(shí)間已達(dá)1500小時(shí)后，其脫硫活性沒有降低，并且還能進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)的使用(由于時(shí)間關(guān)系，沒有繼續(xù)進(jìn)行)。該脫硫劑不但可在固定床、移動(dòng)床反應(yīng)器中使用，也可在流化床反應(yīng)器中使用。
具體實(shí)施例方式制成的脫硫劑需要進(jìn)行評(píng)價(jià)和篩選，脫硫劑的脫硫與再生反應(yīng)性能的評(píng)價(jià)及多次循環(huán)的試驗(yàn)均在微分反應(yīng)裝置上進(jìn)行。反應(yīng)器由石英反應(yīng)管、電爐及溫控器與氣源及計(jì)量幾個(gè)系統(tǒng)組成。石英反應(yīng)管的內(nèi)徑14mm，長(zhǎng)900mm，電爐的溫度用可控硅調(diào)節(jié)，氣源分別用鋼瓶氣及真實(shí)煤氣組成。脫硫劑的粒徑為0.9～1.6mm的不規(guī)則形，脫硫劑裝入量為4～6g。床層反應(yīng)溫度為450～750℃，空速1000～7000/h，反應(yīng)氣體組成配置氣H2S 1.0～1.4％、H2 20％、H2O15％、其余為N2。真實(shí)煤氣H2S 1.0～1.4％、H2 36.3～44.3％、CO 28.47～36.06％、CO222.8～23.3％、CH4 1.23～1.47％。
脫硫劑磨損率的測(cè)定是在磨損指數(shù)測(cè)定儀裝置上進(jìn)行，以此測(cè)定流化床反應(yīng)器用脫硫劑的磨損性能，考察脫硫劑的機(jī)械強(qiáng)度。脫硫劑磨損指數(shù)測(cè)定儀由一個(gè)直徑為15mm，長(zhǎng)80mm的玻璃管中組成，流化介質(zhì)是來自空壓機(jī)的的壓縮空氣，壓力為0.07MPa，流量為7～8升/分，脫硫劑的粒徑為200～500μm。使用此磨損儀可測(cè)出小時(shí)平均磨損指數(shù)及累計(jì)磨損率。
用ZQJ-II智能顆粒強(qiáng)度儀測(cè)定脫硫劑抗壓強(qiáng)度。
以下實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
實(shí)施例一1號(hào)脫硫劑由以下各組分組成其中氧化鋅35％、二氧化鈦51％、氧化鎳4.0％、三氧化二鋁2.5％、無機(jī)粘結(jié)劑(膨潤(rùn)土、高嶺土、粘土等)5.5％、有機(jī)粘結(jié)劑(纖維素、聚乙烯醇及淀粉等)2.0％等；2號(hào)脫硫劑的組分為氧化鋅37％、二氧化鈦36％、氧化銅10％、二氧化錳6.5％、三氧化二鋁1.5％、氧化鉻2.0％、無機(jī)粘結(jié)劑(包括磷酸)6.0％、有機(jī)粘結(jié)劑1.0％等；3號(hào)脫硫劑組分為氧化鋅50％、二氧化鈦33％、氧化鎳4.5％、三氧化二鋁4.0％、氧化鉻2.5％、無機(jī)粘結(jié)劑4.5％、有機(jī)粘結(jié)劑1.5％等；4號(hào)脫硫劑組分為氧化鋅44％、二氧化鈦42％、氧化鎳4.0％、三氧化二鋁1.5％、氧化鉻1.5％、無機(jī)粘結(jié)劑3.5％、有機(jī)粘結(jié)劑3.5％等；5號(hào)脫硫劑的組分為氧化鋅49％、二氧化鈦32％、三氧化二鋁0.5％、氧化鋇4.0％、氧化鎳3.5％、氧化鋯2.5％、無機(jī)粘結(jié)劑5.0％、有機(jī)粘結(jié)劑3.5％等；6號(hào)脫硫劑的組分為氧化鋅41％、、二氧化鈦39％、氧化銅10.0％、三氧化二鋁1.0％、氧化鎳4.0％、氧化鑭1.0％、無機(jī)粘結(jié)劑3.0％、有機(jī)粘結(jié)劑1.0％。
實(shí)施例二按1、2號(hào)脫硫劑的配比，根據(jù)前述的制備方法制備了用于氣流床脫硫的脫硫劑各10kg。首先將所配好的物料進(jìn)行混合與研磨，使各組分分散均勻，然后加水進(jìn)行捏合，用擠條機(jī)制成φ2～5mm的園柱型，成型物在室溫放置8小時(shí)，在110～150℃溫度下干燥8小時(shí)，將成型物制成200～500μm的顆粒，1號(hào)脫硫劑在1000℃溫度下焙燒6小時(shí)。2號(hào)脫硫劑在960℃溫度下焙燒8小時(shí)。
按上述制備方法制備出的1號(hào)、2號(hào)復(fù)合氧化鋅脫硫劑，在微型高溫常壓填充床反應(yīng)器中分別進(jìn)行了17次的脫硫與再生運(yùn)行及耐磨性能測(cè)定。脫硫運(yùn)行的空速為5000/h，脫硫溫度650℃，脫硫氣氛為真實(shí)煤氣，煤氣平均組成如下

進(jìn)反應(yīng)器煤氣的H2S含量為14～21g/m3，反應(yīng)器出口H2S含量為0～10mg/m3。17次脫硫的結(jié)果見表1。
表1 1號(hào)、2號(hào)脫硫劑的17次脫硫的硫容量gS/100g脫硫劑

以上2個(gè)脫硫劑均在氣流床脫硫、流化床再生的高溫高壓裝置上進(jìn)行使用。脫硫劑的裝入量為7kg，裝置壓力1.0～1.6Mpa，脫硫溫度550～650℃，再生溫度650～850℃，再生介質(zhì)為空氣、氧氣。煤氣流量為15～16Nm3/h，煤氣平均組成H2 16％、CO 19.37％、CH40.72％、CO2 8.38％、N2 54.55％、煤氣中H2S濃度0.3～0.8％。2個(gè)脫硫劑在上述裝置中共運(yùn)行了150小時(shí)，出口煤氣中H2S濃度均小于15ppm，脫硫率均大于99％。2號(hào)脫硫劑比1號(hào)脫硫劑更耐高溫，并且耐磨性能更好。下面為1號(hào)、2號(hào)脫硫劑的磨損性能測(cè)定結(jié)果
表2 脫硫劑磨耗性能測(cè)定結(jié)果％h-1

實(shí)例三按3、4號(hào)脫硫劑的配比，在制備中3號(hào)脫硫劑的焙燒溫度為940℃，焙燒時(shí)間為6小時(shí)。4號(hào)脫硫劑的焙燒溫度為1020℃，時(shí)間為8小時(shí)，成品產(chǎn)顆粒度為φ4.5mm×5~10mm，其余過程均同實(shí)例二脫硫劑的制備。
對(duì)制備的脫硫劑在微型的高溫常壓的填充床反應(yīng)器中進(jìn)行了真實(shí)煤氣的試驗(yàn)，煤氣的組成H232.45～44.3％、CO 25.88～36.06％、CO222.8～41.2％、O20.29～1.30％、CH41.23～3.01％、N20.462～5.41％，煤氣中H2S的含量達(dá)10g/m3，并用含50％蒸汽、氮及含3～6％氧的混合氣體進(jìn)行再生。對(duì)上述兩個(gè)脫硫劑在空速為3000/h和溫度為500℃、550℃、600℃及650℃下進(jìn)行了4個(gè)脫硫/再生試驗(yàn)。結(jié)果表明，當(dāng)脫硫溫度達(dá)650℃時(shí)，3號(hào)脫硫劑的單次硫容仍可達(dá)21.96％，4號(hào)脫硫劑的單次硫容達(dá)19.85％。對(duì)3號(hào)脫硫劑在脫硫空速3000/h，溫度600℃下進(jìn)行了20次脫硫/再生反應(yīng)性能試驗(yàn)，從表3試驗(yàn)結(jié)果可看出，3號(hào)脫硫劑脫硫性能穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間的使用后，沒有發(fā)現(xiàn)其脫硫性能的衰退，在高溫下抗燒結(jié)性能良好，并可將含H2S為10g/m3的煤氣脫至幾個(gè)mg/m3以下。
表3 3號(hào)脫硫劑20次脫硫的單次穿透硫容％

按照3號(hào)脫硫劑的配方，生產(chǎn)的5kg脫硫劑，用于某化肥廠變換工段前的工廠側(cè)流煤氣脫硫?qū)嶒?yàn)。試驗(yàn)用反應(yīng)器為固定床，由Φ108×6mm的鎳鉻不銹鋼管制成，其長(zhǎng)度為2000mm。脫硫溫度550～650℃，脫硫壓力0.8MPa，脫硫空速3000/h，煤氣流量10Nm3/h，煤氣組成H242.6～44.5％、CO 25.1～28.2％、CO28.9～9.4％、O20.5％、N217.9～22.4％，入口煤氣H2S濃度為2～3g/m3，當(dāng)脫硫后煤氣中H2S大于20mg/m3時(shí)進(jìn)行再生。再生氣中H2O為90％，O2為3～6％，其余為N2。脫硫劑的裝入量為3.1Kg。試驗(yàn)共進(jìn)行了1500小時(shí)。表4為工廠側(cè)流固定床反應(yīng)器的試驗(yàn)脫硫的硫容量。從表4試驗(yàn)結(jié)果可得出，脫硫劑在高溫高壓工況下，在強(qiáng)還原性煤氣環(huán)境中進(jìn)行了21次共1500小時(shí)的脫硫/再生試驗(yàn)，試驗(yàn)中脫硫劑表現(xiàn)出良好的脫硫性能，脫硫凈化度高，能將煤氣中2g/m3～3g/m3的H2S脫至20mg/m3以下。經(jīng)歷了1500小時(shí)的使用后，脫硫劑的脫硫活性及脫硫率沒有衰減，充分表明了脫硫劑的性能穩(wěn)定，可用于工業(yè)化的高溫脫硫工藝。
表4 工廠側(cè)流脫硫試驗(yàn)穿透硫容％

實(shí)例四為了進(jìn)一步提高脫硫劑的機(jī)械強(qiáng)度，按5、6號(hào)的配比制備高耐磨性脫硫劑。制備過程與1、2號(hào)脫硫劑基本相同，脫硫劑的焙燒溫度為900℃與960℃。脫硫劑粒徑為200～500μm，用于氣流床反應(yīng)器。對(duì)所制備的兩個(gè)脫硫劑在活性評(píng)價(jià)裝置上分別進(jìn)行了14次脫硫/再生試驗(yàn)，脫硫溫度為650℃，再生溫度為700℃，脫硫與再生的空速均為3000/h，脫硫氣為鋼瓶氣配制而成，其中H220％，H2O 15％，H2S 16～18g/m3，再生氣含氧3～6％的低氧空氣。在磨耗測(cè)定儀上對(duì)上述兩個(gè)脫硫劑進(jìn)行了200小時(shí)以上的磨損測(cè)定。表5為960℃脫硫劑多次脫硫結(jié)果。
表5 5、6號(hào)脫硫劑脫硫的穿透硫容 ％

從結(jié)果可看，脫硫劑的脫硫性能相當(dāng)穩(wěn)定，可長(zhǎng)期使用。表6為脫硫劑磨損試驗(yàn)結(jié)果，從表中得出，脫硫劑的耐磨性有了很大的提高，200小時(shí)的磨損率均小于8％。對(duì)工業(yè)應(yīng)用更有保證。
表6 5、6號(hào)脫硫劑的累計(jì)磨損率％

權(quán)利要求
1.一種可再生耐高溫復(fù)合氧化物煤氣脫硫劑，其主要的活性組分為經(jīng)過特殊工藝處理的鋅的工業(yè)氧化物或鋅鹽，其次要活性組分為工業(yè)氧化銅、堿式碳酸銅及天然錳礦。添加劑分別由活性穩(wěn)定劑、抗燒結(jié)抗還原劑、比表面改性劑、強(qiáng)度增強(qiáng)劑及再生促進(jìn)劑和有機(jī)無機(jī)復(fù)合粘結(jié)劑等組成。其中脫硫劑中活性組分氧化鋅的含量為33％～50％(wt)，氧化錳為0％～10％(wt)、氧化銅為0～15％(wt)。
2.權(quán)利要求1所述的主要活性組分為堿式碳酸鋅或氫氧化鋅在350℃溫度下煅燒1～2小時(shí)，使制得的氧化鋅晶體比表面積大，有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。尤其是由碳酸鋅分解所得到的產(chǎn)物比氫氧化鋅分解而得的產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)更疏松，比表面更大，堆密度更小，更有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。
3.權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定劑為二氧化鈦，其加入量為33％～51％，抗燒結(jié)還原劑為L(zhǎng)i2O、AI2O3等，添加量為0～5％；強(qiáng)度增強(qiáng)劑為BaO、Cr2O3等，其添加量為0～6％；脫硫與再生的促進(jìn)劑，分別為鉬與鎳的氧化物或鹽、ZrO2等，其添加量為0～5％；復(fù)合粘結(jié)劑為高岑土、膨潤(rùn)土、粘土等無機(jī)粘結(jié)劑及淀粉、纖維素或聚乙烯醇等有機(jī)粘結(jié)劑，其加入量為0～6％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和3的配方，脫硫劑的制備工藝采用改進(jìn)的機(jī)械混合法技術(shù)，采用二步成型法，使所制備的脫硫劑既適合于不同反應(yīng)器使用，又可降低脫硫劑的制造成本。先將上述處理好的活性組分與添加劑混合、研磨均勻，加水或含有少量無機(jī)酸的水進(jìn)行捏合，擠條成型，成型后的混合物在室溫下放置一天，再在120～150℃溫度下干燥4～8小時(shí)后，再整粒、篩分至所需的粒徑與形狀，然后將篩余物再成型、造粒。最后將符合要求的成型物在860℃～1060℃溫度下煅燒3～8小時(shí)后，即得到脫硫劑成品。
5.根據(jù)權(quán)利4制成的脫硫劑成品可以是球形、條形及片狀等形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溫煤氣復(fù)合氧化物脫硫劑及制備，屬于氣體凈化及脫硫劑制備領(lǐng)域。該脫硫劑由活性組分33％～50％氧化鋅與多種添加劑如31％～51％的二氧化鈦等組成，具有反應(yīng)性好、脫硫效率高、硫容高、耐磨、再生性能好等特點(diǎn)。其活性組分須經(jīng)特殊的工藝處理而成，添加劑由活性穩(wěn)定劑、表面改性劑、強(qiáng)度增強(qiáng)劑、再生促進(jìn)劑、復(fù)合粘結(jié)劑等組成。制備過程包括活性組分和添加劑混合、研磨、捏合、成型、放置、烘干、整粒,整粒后的脫硫劑在850～1060℃高溫爐中煅燒一定時(shí)間即得脫硫劑。該脫硫劑適用于固定床、流化床、氣流床脫硫反應(yīng)器，脫硫溫度400～650℃?？捎糜谡w煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煤氣化燃料電池及化工等行業(yè)的煤氣或合成氣高溫脫硫。
文檔編號(hào)C10K1/34GK1712500SQ20041004789
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2004年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月21日
發(fā)明者應(yīng)幼菊, 步學(xué)朋, 戢緒國(guó), 鄧一英, 王鵬, 張翠清, 文芳, 邊文, 忻仕河, 鞏志堅(jiān), 彭萬旺, 李文華, 徐振剛, 劉玉華, 杜銘華 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院