一种羟基氧化铁脱硫剂及其制备方法与流程

本发明涉及脱硫剂，具体涉及一种羟基氧化铁脱硫剂及其制备方法。

背景技术：

1、羟基氧化铁是一种重要的脱硫剂，在重金属粒子吸附、有机物降解处理、固相/液相脱硫处理和煤液化等领域具有广泛的应用前景。羟基氧化铁可以进行脱硫和再生循环利用，反应过程是：羟基氧化铁中的羟基与h2s解离后的hs置换生成fessh，进行脱硫，当羟基

2、氧化铁达到其硫容后，向其中通入氧气，使羟基氧化铁再生，而后可以循环使用。

3、目前制备羟基氧化铁的方法主要为化学溶液反应的湿法制备，由于羟基氧化铁的生成对反应条件要求严格，如溶液的ph值、温度、加料速度等均会影响产物最终的状态。反应环境的轻微调整都有可能在反应过程中形成不能再生的铁氧化合物，如四氧化三铁、三氧化二铁或者晶态羟基氧化铁，从而导致所得羟基氧化铁的脱硫性能差，再生困难。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种羟基氧化铁脱硫剂及其制备方法，以多孔纳米二氧化硅为载体，吸附了原位反应得到的羟基氧化铁，载体比表面积大，制得的脱硫剂脱硫剂强度高，穿透硫容大，力学强度大，稳定性好，易于回收利用。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种羟基氧化铁脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：

4、s1.多孔二氧化硅载体的制备：将正硅酸乙酯、乙醇、致孔剂、水混合均匀，加入氨水调节ph值，加热搅拌反应，离心，洗涤，干燥，煅烧，制得多孔二氧化硅载体；

5、s2.改性：将步骤s1制得的多孔二氧化硅载体加入乙醇中，加入硅烷偶联剂，加热搅拌反应，离心，洗涤，干燥，制得改性多孔二氧化硅载体；

6、s3.羟基氧化铁脱硫剂的制备：将步骤s2制得的改性多孔二氧化硅载体、可溶性亚铁盐、水加入熔融的硬脂酸中，氧气氛中加热搅拌反应，高温晶化，制得羟基氧化铁脱硫剂。

7、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述正硅酸乙酯、乙醇、致孔剂、水、氨水的质量比为10-12:100-120:2-4:12-15:15-20。

8、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为10-12h，所述煅烧的温度为500-600℃，时间为1-2h。

9、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述致孔剂选自十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基三甲基氯化钠中的至少一种。

10、作为本发明的进一步改进，步骤s2中所述多孔二氧化硅载体和硅烷偶联剂的质量比为100:12-15；所述加热搅拌反应的温度为35-45℃，时间为0.5-1h。

11、作为本发明的进一步改进，步骤s2中所述硅烷偶联剂选自kh550、kh560、kh570、kh580、kh590中的至少一种。

12、作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述改性多孔二氧化硅载体、可溶性亚铁盐、水、硬脂酸的质量比为10-12:7-12:5-7:10-15；所述加热搅拌反应的温度为70-80℃，时间为1-3h，所述高温晶化的温度为150-170℃，时间为3-5h。

13、作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述可溶性亚铁盐选自氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的至少一种。

14、作为本发明的进一步改进，具体包括以下步骤：

15、s1.多孔二氧化硅载体的制备：将10-12重量份正硅酸乙酯、100-120重量份乙醇、2-4重量份致孔剂、12-15重量份水混合均匀，加入15-20重量份氨水调节ph值，加热至40-50℃，搅拌反应10-12h，离心，洗涤，干燥，500-600℃煅烧1-2h，制得多孔二氧化硅载体；

16、s2.改性：将100重量份步骤s1制得的多孔二氧化硅载体加入200重量份乙醇中，加入12-15重量份硅烷偶联剂，加热至35-45℃，搅拌反应0.5-1h，离心，洗涤，干燥，制得改性多孔二氧化硅载体；

17、s3.羟基氧化铁脱硫剂的制备：将10-12重量份步骤s2制得的改性多孔二氧化硅载体、7-12重量份可溶性亚铁盐、5-7重量份水加入10-15重量份熔融的硬脂酸中，氧气氛中加热至70-80℃，搅拌反应1-3h，加热至150-170℃，晶化3-5h，制得羟基氧化铁脱硫剂。

18、本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的羟基氧化铁脱硫剂。

19、本发明具有如下有益效果：本发明制得的羟基氧化铁脱硫剂以多孔纳米二氧化硅为载体，吸附了原位反应得到的羟基氧化铁，载体比表面积大，制得的脱硫剂脱硫剂强度高，穿透硫容大，力学强度大，稳定性好，易于回收利用。

技术特征：

1.一种羟基氧化铁脱硫剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述正硅酸乙酯、乙醇、致孔剂、水、氨水的质量比为10-12:100-120:2-4:12-15:15-20。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为10-12h，所述煅烧的温度为500-600℃，时间为1-2h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述致孔剂选自十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基三甲基氯化钠中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述多孔二氧化硅载体和硅烷偶联剂的质量比为100:12-15；所述加热搅拌反应的温度为35-45℃，时间为0.5-1h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述硅烷偶联剂选自kh550、kh560、kh570、kh580、kh590中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述改性多孔二氧化硅载体、可溶性亚铁盐、水、硬脂酸的质量比为10-12:7-12:5-7:10-15；所述加热搅拌反应的温度为70-80℃，时间为1-3h，所述高温晶化的温度为150-170℃，时间为3-5h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述可溶性亚铁盐选自氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的羟基氧化铁脱硫剂。

技术总结本发明提出了一种羟基氧化铁脱硫剂及其制备方法，属于脱硫剂技术领域。包括：S1.将正硅酸乙酯、乙醇、致孔剂、水混合均匀，加入氨水调节pH值，加热搅拌反应，离心，洗涤，干燥，煅烧，制得多孔二氧化硅载体；S2.将多孔二氧化硅载体加入乙醇中，加入硅烷偶联剂，加热搅拌反应，离心，洗涤，干燥，制得改性多孔二氧化硅载体；S3.将改性多孔二氧化硅载体、可溶性亚铁盐、水加入熔融的硬脂酸中，氧气氛中加热搅拌反应，高温晶化，制得羟基氧化铁脱硫剂。本发明制得的羟基氧化铁脱硫剂以多孔纳米二氧化硅为载体，吸附了原位反应得到的羟基氧化铁，载体比表面积大，制得的脱硫剂脱硫剂强度高，穿透硫容大，力学强度大，稳定性好，易于回收利用。技术研发人员：李继峰,刘晓东,李欣海,谭秋蓉受保护的技术使用者：山东海嘉石油化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23