一种高效高硫容的铁基催化剂及其再生应用的制作方法

本发明涉及钢铁行业高炉煤气净化，尤其涉及一种高效高硫容的铁基催化剂及其再生应用。

背景技术：

1、高炉煤气是高炉冶炼过程中副产的一种可燃气体，主要成分为co、co2、n2、h2及烃类，同时含有少量hcl、h2s、有机硫（主要为cos）及粉尘，具有热值低、气量大的特点。高炉煤气的净化处理就解决两个问题，脱酸除杂和脱硫。

2、目前，高炉煤气前端综合处理脱硫成为热点，高炉煤气中有机硫含量高达250mg/nm3，无机硫含量高达100mg/nm³，在前段治理最后无机硫h2s含量能高达350mg/nm³，为了保证满足钢铁厂的基本使用需求，脱硫剂往往半年一换，高炉煤气中无机硫含量越高，脱硫剂的使用量就越多，从而固定床反应器的尺寸也会越大，最终导致高炉煤气前端综合治理脱硫成本过高，因此对脱硫剂的硫容是高炉煤气净化工艺降本的重点和难点。

3、因此，需要开发一种不积硫、抗中毒失活的有机硫水解转化催化剂对高炉煤气净化领域能够起到降本增效的作用，能有效在前端综合净化高炉煤气减少环保投入，使高炉煤气综合利用更加经济化、绿色节能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高效高硫容的铁基催化剂及其再生应用，通过对氧化铁催化剂进行改性，使之复合其它铁化合物，有效提高硫容，并且能够在氧气存在环境下有临时提高工作硫容的能力，从而提供一种高效高硫容的铁基催化剂及其在高炉煤气氛围下的再生应用，主要原料为铁的化合物，催化剂硫容高，在氧气存在请情况下，催化剂的活性组分与氧气反应，提高一定的工作硫容。同时由于催化剂的水合氧化铁为主要成分，作为一般固废的氧化铁催化剂可以在钢厂内部再利用，进一步降低运行成本，本发明提供的水合高导磁率氧化铁催化剂工作硫容高，价格便宜，生产过程简单，适合大规模生产。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种高效高硫容的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）配置亚铁盐溶液：按重量份数取亚铁盐、水和水溶性配体，混合均匀得到亚铁盐溶液；（2）按重量份数取沉淀剂和表面活化剂加入到亚铁盐溶液中，不断搅拌直到沉淀完全。；（3）对上述亚铁盐溶液进行离心处理，将沉淀物用水清洗后，与按重量分数称取的成型剂、粘结剂和含铁无机化合物加入捏合机中进行捏合；（4）将步骤（3）中捏合后混合物料加入挤条机的原料仓内，进行挤条造粒，得到水合高导磁率氧化铁催化剂颗粒；（5）将水合高导磁率氧化铁催化剂颗粒进行干燥，得到高比表面积高硫容的水合高导磁率氧化铁催化剂；所述亚铁盐为fecl2·4h2o、feso4·7h2o或乙酸亚铁中的一种或几种；水为去离子水；水溶性配体为2,6-二(1-氢-3-吡唑)吡啶配合物；所述沉淀剂为na2co3、caco3、k2co3、naoh、caoh、koh中的一种或多种；所述表面活化剂为为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚或聚乙二醇中的一种或几种；所述成型剂为水泥、拟薄水铝石、高岭土或天然铝土矿中的一种或多种；粘结剂为聚丙烯酰胺；含铁无机化合物为羟基氧化铁；捏合时间控制在0.5h-1h之间，水合高导磁率氧化铁催化剂颗粒干燥时控制温度在90-100℃，时间控制在1.5-2h之间。

4、一种不积硫的有机硫水解转化催化剂，其特征在于：根据权利要求1所述的制备方法所制得的一种高效高硫容的铁基催化剂，原料重量分数为，亚铁盐 80-90重量份数，去离子水 55-65重量份数，水溶性配体 55-95重量份数，沉淀剂 20-70 重量份数，表面活性剂10-20重量份数，成型剂 10-15重量份数，粘结剂 1-6 重量份数。

5、一种高效高硫容的铁基催化剂的应用，适用于高炉煤气前端净化中对无机硫h2s的高效脱除。

6、本发明的有益效果：

7、1.通过对氧化铁催化剂进行改性，使之复合其它铁化合物，有效提高硫容，并且能够在氧气存在环境下有临时提高工作硫容的能力，从而提供一种高效高硫容的铁基催化剂及其在高炉煤气氛围下的再生应用。

8、2.主要原料为铁的化合物，催化剂硫容高，在氧气存在请情况下，催化剂的活性组分与氧气反应，提高一定的工作硫容。同时由于催化剂的水合氧化铁为主要成分，作为一般固废的氧化铁催化剂可以在钢厂内部再利用，进一步降低运行成本。

9、3.本发明提供的水合高导磁率氧化铁催化剂工作硫容高，价格便宜，生产过程简单，适合大规模生产。

技术特征：

1.一种高效高硫容的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）配置亚铁盐溶液：按重量份数取亚铁盐、水和水溶性配体，混合均匀得到亚铁盐溶液；（2）按重量份数取沉淀剂和表面活化剂加入到亚铁盐溶液中，不断搅拌直到沉淀完全。；（3）对上述亚铁盐溶液进行离心处理，将沉淀物用水清洗后，与按重量分数称取的成型剂、粘结剂和含铁无机化合物加入捏合机中进行捏合；（4）将步骤（3）中捏合后混合物料加入挤条机的原料仓内，进行挤条造粒，得到水合高导磁率氧化铁催化剂颗粒；（5）将水合高导磁率氧化铁催化剂颗粒进行干燥，得到高比表面积高硫容的水合高导磁率氧化铁催化剂；所述亚铁盐为fecl2·4h2o、feso4·7h2o或乙酸亚铁中的一种或几种；水为去离子水；水溶性配体为2,6-二(1-氢-3-吡唑)吡啶配合物；所述沉淀剂为na2co3、caco3、k2co3、naoh、caoh、koh中的一种或多种；所述表面活化剂为为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚或聚乙二醇中的一种或几种；所述成型剂为水泥、拟薄水铝石、高岭土或天然铝土矿中的一种或多种；粘结剂为聚丙烯酰胺；含铁无机化合物为羟基氧化铁；捏合时间控制在0.5h-1h之间，水合高导磁率氧化铁催化剂颗粒干燥时控制温度在90-100℃，时间控制在1.5-2h之间。

2.一种不积硫的有机硫水解转化催化剂，其特征在于：根据权利要求1所述的制备方法所制得的一种高效高硫容的铁基催化剂，原料重量分数为，亚铁盐 80-90重量份数，去离子水 55-65重量份数，水溶性配体 55-95重量份数，沉淀剂 20-70 重量份数，表面活性剂10-20重量份数，成型剂 10-15重量份数，粘结剂 1-6 重量份数。

3.一种高效高硫容的铁基催化剂的应用，其特征在于：根据要求2所述的适用于高炉煤气前端净化中对无机硫h2s的高效脱除。

技术总结本发明涉及钢铁行业高炉煤气净化技术领域，尤其涉及一种高效高硫容的铁基催化剂及其再生应用。本发明采用的技术方案是：包括以下步骤：（1）配置亚铁盐溶液：按重量份数取亚铁盐、水和水溶性配体，混合均匀得到亚铁盐溶液；（2）按重量份数取沉淀剂和表面活化剂加入到亚铁盐溶液中，不断搅拌直到沉淀完全。（3）对上述亚铁盐溶液进行离心处理，将沉淀物用水清洗后，与按重量分数称取的成型剂、粘结剂和含铁无机化合物加入捏合机中进行捏合。本发明的优点是：催化剂硫容高，在氧气存在请情况下，催化剂的活性组分与氧气反应，提高一定的工作硫容。同时由于催化剂的水合氧化铁为主要成分，作为一般固废的氧化铁催化剂可以在钢厂内部再利用。技术研发人员：杨旭镓,毕年华,宋海娟,袁帅,张壮受保护的技术使用者：江苏华海三联净化材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23