引用本文
安全建, 曹敏, 张岁利. KFS2型复合氧化铁脱硫剂的制备与性能评价[J]. 工业催化, 2015,23(11): 897-899.
An Quanjian, Cao Min, Zhang Suili. Preparation and desulfurization performance evaluation of KFS2 compound iron oxide desulfurizer[J]. Industrial Catalysis, 2015,23(11): 897-899.  
DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.11.009
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KFS2型复合氧化铁脱硫剂的制备与性能评价
安全建1,*, 曹敏1, 张岁利2
1.昆山市精细化工研究所有限公司,江苏 昆山 215337
2.陕西兴化集团有限责任公司,陕西 咸阳 713100
通讯联系人:安全建。

作者简介:安全建,1979年生,男,天津市人,工程师,从事催化和净化剂研发工作。

收稿日期: 2015-07-15
摘要

以硫酸亚铁为原料与碳酸氢氨等碱性物质反应,制备不溶性铁的氧化物,将其与活性氧化锌和特殊助剂混合,经混碾和挤条成型工艺制得以氧化铁、氧化锌为活性组分的KFS2型复合氧化铁脱硫剂,并与某常温氧化锌脱硫剂进行性能比较。结果表明,在相同评价条件下,KFS2型复合氧化铁脱硫剂性能明显优于对比剂。

关键词: 催化剂工程; 复合氧化铁脱硫剂; 活性氧化锌; 助剂
中图分类号:TQ426.94    文献标志码:A    文章编号:1008-1143(2015)11-0897-03
Preparation and desulfurization performance evaluation of KFS2 compound iron oxide desulfurizer
An Quanjian1,*, Cao Min1, Zhang Suili2
1.Kunshan Research Institute of Fine Chemical Co.,Ltd., Kunshan 215337, Jiangsu, China
2.Shaanxi Xinghua Group Co.,Ltd.,Xianyang 713100, Shaanxi, China
Abstract

The insoluble iron oxide was prepared by the reaction of ferrous sulfate with alkaline material such as ammonium bicarbonate.KFS2 compound iron oxide desulfurizer with iron oxide and zinc oxide as the active components was prepared by mixing the as-prepared iron oxide with active zinc oxide and special additives,and then grinding and extrusion forming.The performance of KFS2 compound iron oxide desulfurizer was compared with normal temperature zinc oxide desulfurizer.The results showed that under the same evaluation condition,the performance of KFS2 compound iron oxide desulfurizer was superior to that of the normal temperature zinc oxide desulfurizer.

Keyword: catalyst engineering; compound iron oxide desulfurizer; active zinc oxide

天然气、炼厂气和合成气等工业气体中的硫化氢是危害性极强的毒性气体, 无论从安全、设备、环境保护还是经济角度考虑, 都必须脱除[1, 2, 3, 4]。

在现有干法脱硫剂中, 主要有氧化锌、活性炭、氧化铝、分子筛和氧化铁等。氧化铁脱硫剂的脱硫精度和耐水性较差, 不耐高空速, 但硫容高, 而传统氧化锌脱硫剂具有脱硫精度高和耐高空速等优点。可结合两种脱硫剂的优点, 通过在氧化铁脱硫剂中加入活性氧化锌[5]以改性氧化铁脱硫剂, 增加其耐水性及使用空速, 提高脱硫精度等。

本文以硫酸亚铁为原料与碳酸氢氨等碱性物质反应, 经中和和沉淀制备不溶性铁的氧化物, 将其与活性氧化锌和特殊助剂混合, 经混碾和挤条成型工艺制备以氧化铁、氧化锌为活性组分的常温脱硫剂, 并与常温氧化锌脱硫剂进行性能比较。

1 实验部分
1.1 试剂与仪器

带火焰光度检测器的色谱仪; 氧化铁粉, 自制; 活性氧化锌, 工业品; 表面活性剂、助剂、黏结剂等。

1.2 KFS2型复合氧化铁脱硫剂的制备

采用混捏法制备催化剂, 将自制的氧化铁粉、活性氧化锌、助剂和黏结剂按一定比例混捏制成催化剂颗粒, 工艺流程见图1。

图 1 KFS2型复合氧化铁脱硫剂制备工艺流程Figure 1 Preparation process flow of KFS2 compound iron oxide desulfurizer

1.3 KFS2型复合氧化铁脱硫剂性能评价

KFS2型复合氧化铁脱硫剂性能评价装置如图2所示, 反应管为10 mm× 1.5 mm的玻璃或石英管, 评价条件:常压, 室温, 空速(3 000~3 500) h-1, 原料气为硫化氢和氮气混合气, 硫化氢含量为(3 000~4 000) mg· m-3。

图 2 KFS2型复合氧化铁脱硫剂性能评价装置Figure 2 Performance evaluation device of KFS2 compound iron oxide desulfurizer

将KFS2型复合氧化铁脱硫剂破碎至(0.45~0.90) mm, 80 ℃烘1 h, 置干燥器内冷却后, 用5 mL量筒紧密堆积2 mL, 称重后待装。将洁净反应管底部用脱脂棉塞紧, 将备好的2 mL样品紧密堆积其中, 边装边敲打使之均匀, 上部仍用脱脂棉塞紧, 装好样品的反应管与检测系统相接。检测初期每120 min分析一次出口硫含量, 如发现出口硫增高即改为每60 min或30 min分析一次, 当连续两个数据超过1 mg· m-3时, 认为脱硫剂被硫穿透, 立即切断气源停止检测, 记录累计气体流量。

通过高温焙烧法将样品中的硫烧出, 并用碱液测定酸量, 计算硫容。

进口和出口硫分析采用火焰光度检测法。

2 结果与讨论

KFS2型复合氧化铁脱硫剂与常温氧化锌脱硫剂的物化性能见表1。

表 1 KFS2型复合氧化铁脱硫剂与常温氧化锌脱硫剂的物化性能 Table 1 Physicochemical properties of KFS2 compound iron oxide desulfurizer and zine oxide desulfurizer

由表1可以看出, 两种不同组分的脱硫剂比表面积相差不大, KFS2型复合氧化铁脱硫剂孔容略小, 但硫容高出常温氧化锌脱硫剂近一倍, 说明KFS2型复合氧化铁脱硫剂的性能更优。两种脱硫剂放于水中浸泡7天后, 均无粉化迹象, 用力摇晃颗粒依然完好如初。

图3为KFS2型复合氧化铁脱硫剂与常温氧化锌脱硫剂的净化度对比。由图3可看出, 两种脱硫剂的出口硫化氢含量为(0.02~0.03) mg· m-3, 表明净化度相当。

图 3 KFS2型复合氧化铁脱硫剂与常温氧化锌脱硫剂的净化度对比Figure 3 Comparison of purification degree of KFS2 compound iron oxide desulfurizer and zine oxide desulfurizer

3 结 论

KFS2型复合氧化铁脱硫剂硫容高, 可提高单位催化剂的脱硫能力, 减少催化剂的更换次数, 从而带来更大的经济效益。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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