一种离子型铁盐脱硫剂及其制备方法与流程

本发明属于脱硫剂，具体涉及一种离子型铁盐脱硫剂及其制备方法。

背景技术：

1、在天然气、沼气、煤气和生化处理废水排放恶臭尾气的脱硫工艺中，脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫两种。湿法脱硫最常用的工艺是胺液吸收法、络合铁氧化还原法；干法脱硫的工艺简单，但需要定期更换脱硫剂，且只能适用于潜在硫小于200kgs/d的场所；胺液吸收法脱硫是利用胺液吸收气体中的硫化氢，再对胺液进行再生，达到循环脱硫的目的，其特点是工艺复杂，比较是适用于潜在硫大于5000kgs/d的场所；络合铁氧化还原法脱硫是用络合的高价铁，在碱性环境下与硫化氢反应生成低价络合铁和硫磺，然后低价络合铁与空气(氧气)反应，把低价络合铁氧化成高价络合铁，实现脱硫剂的循环使用，其特点脱硫效率高，工艺相对复杂，络合物的消耗量较大，只能适用于潜在硫小于200～20000kgs/d的场所。

2、据杨敏在《内蒙古石油化工》杂志2019年第1期发表的《大牛地气田天然气脱硫工艺比选》论文中，比较了每天处理潜在硫200kgs的22500nm3/d的含硫天然气三种方法脱硫的经济性，采用干法、胺吸收法和络合铁氧化还原法的设备与建安投资分别为5149、6130和5580万元，处理每方天然气的综合成本分别为53.42、7.58和8.90元/方，而天然气的销售价每方不到1.5元，寻找一种成本低、效果好的脱硫方法势在必行。

3、为了降低脱硫的综合成本，现有公开的技术、文献与专利较多，但与本发明相近的有以下两类：

4、第一类为铁离子氧化还原脱硫剂，如中国专利cn1546209a，其公开了《一种高效处理含h2s废气的方法》，脱硫剂由10-300g/l的变价金属盐和0.5-150g/l含铁的化合物组成的ph为0.05～7.0的溶液，脱硫过程可在5-90℃范围进行，ph＝0.05～7.0，可在常压也可在加压条件下高效脱硫。

5、第二类为络合铁脱硫剂，如中国专利cn11265993a，其公开了一种络合铁类脱硫剂，采用可溶性铁盐为铁源，络合剂为亚氨基二琥珀酸四钠和柠檬酸钠的按照摩尔比2:3的比例混合物，用亚氨基二琥珀酸四钠和柠檬酸钠为络合剂，可溶性二价铜盐为助催化剂，同时还添加了缓蚀剂、聚乙二醇醚，采用ph调节剂，脱硫剂的ph调节至8-9.5，该脱硫剂脱硫的效果好，副盐的生成量减少，同时还使得脱硫剂的加量减少，减少了生产成本，能够显著降低络合剂的消耗，脱除每公斤潜在硫络合剂消耗低于50g/kgs，大大降低了常规络合铁氧化还原脱硫法的药剂消耗。

6、前者的ph值大于3时脱硫剂中的铁离子会形成大量的fe(oh)3絮状体，而当ph值大于5.5时脱硫剂中的铁离子就会形成沉淀，会造成脱硫效率降低甚至失效，尚未见到工业化应用的实例；后者的铁离子浓度只有200～500mg/l，与同类的脱硫技术如lo-cat技术相比，虽然络合剂消耗量有所降低，但仍然需要连续消耗一定的络合剂以及其他配套的药剂，且铁离子浓度低、硫容小，设备体积大、脱硫剂循环量大，运行成本也比较高。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种具有制备简便、运行过程中无脱硫剂消耗的投资小、运行费用低的离子型铁盐脱硫剂及其制备方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种离子型铁盐脱硫剂，包括可溶性铁盐、催化剂、缓蚀剂、ph调节剂以及水，其中可溶性铁盐的铁离子浓度为0.1～1.2mol/l、催化剂为1～15g/l和缓蚀剂为5～25g/l，ph调节剂采用含氮的酸性化合物，所述脱硫剂ph值为0.5～3.0。

4、进一步，所述可溶性铁盐具体为氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硫酸亚铁和硫酸铁的一种或一种以上的混合物。

5、进一步，ph调节剂具体为硝酸、硝酸铵、氨基磺酸、硫酸铵、硫酸氢氨、氯化铵中的一种或混合物。

6、进一步，催化剂具体为氯化钯、硝酸钯和硫酸钯中的一种或混合物。

7、进一步，缓蚀剂具体为咪唑啉类、醛类、炔醇类或有机胺类的一种或混合物。

8、本发明还公开了一种离子型铁盐脱硫剂的制备方法，包括如下步骤

9、s1：将称重的可溶性铁盐、催化剂和缓蚀剂，依次搅拌并溶解到去离子水中，加入顺序可不分先后，经过搅拌使其完全溶解，制成复合溶液；

10、s2：用ph调节剂把第一步制成复合溶液的ph值调制到0.5～3.0

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、本发明提供的脱硫剂具有铁离子浓度高、硫容大，脱硫效率高、吸收反应与再生反应速度快、无副盐生成和脱硫剂消耗的优点，也具有制备简便、脱硫剂用量和循环量小的优点，大大缩小了脱硫塔体积和运行时脱硫剂的循环量及电耗，降低了脱硫的综合费用。

13、总之，本发明具有制备简便、运行过程中无脱硫剂消耗的投资小、运行费用低的优点。

技术特征：

1.一种离子型铁盐脱硫剂，其特征在于：包括可溶性铁盐、催化剂、缓蚀剂、ph调节剂以及水，其中可溶性铁盐的铁离子浓度为0.1～1.2mol/l、催化剂为1～15g/l和缓蚀剂为5～25g/l，ph调节剂采用含氮的酸性化合物，所述脱硫剂ph值为0.5～3.0。

2.根据权利要求1所述的一种离子型铁盐脱硫剂，其特征在于：所述可溶性铁盐具体为氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硫酸亚铁和硫酸铁的一种或一种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种离子型铁盐脱硫剂，其特征在于：ph调节剂具体为硝酸、硝酸铵、氨基磺酸、硫酸铵、硫酸氢氨、氯化铵中的一种或混合物。

4.根据权利要求1所述的一种离子型铁盐脱硫剂，其特征在于：催化剂具体为氯化钯、硝酸钯和硫酸钯中的一种或混合物。

5.根据权利要求1所述的一种离子型铁盐脱硫剂，其特征在于：缓蚀剂具体为咪唑啉类、醛类、炔醇类或有机胺类的一种或混合物。

6.一种离子型铁盐脱硫剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤

技术总结本发明涉及一种离子型铁盐脱硫剂及其制备方法，包括可溶性铁盐、催化剂、缓蚀剂、PH调节剂以及水，所述可溶性铁盐、催化剂、缓蚀剂的重量比例为12‑30∶1‑2∶2‑4，其中PH调节剂采用含氮的酸性化合物，所述脱硫剂PH值为0.5～3.0；本发明具有制备简便、运行过程中无脱硫剂消耗的投资小、运行费用低的优点。技术研发人员：李光,黄兴伟,史世杰,陈清涛,丁锋,孙娟,程振华,张树中,朱永辉,孙冲受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/25