專利名稱：錳銅高溫煤氣脫硫劑及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高溫煤氣脫硫劑及制備方法，特別是一種錳銅高溫煤氣脫硫劑及其 制備方法。屬煤氣脫硫劑制備工藝技術領域。
背景技術：
煤炭是世界上最豐富的化石燃料資源，占世界化石燃料儲量的92%，以煤為原 料發(fā)電是煤炭最經(jīng)濟利用的手段之一，現(xiàn)在成為研究熱點的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電 (IGCC)和燃料電池發(fā)電技術是煤潔凈、高效利用的最佳途徑。我國是世界上最大煤炭 生產(chǎn)國和煤炭消費國，煤炭消費量占世界煤炭消費總量的近1/4。在全國一次能源消費總 量中，煤炭消費約占3/4。同時，我國也是焦炭大國之一，這也造成了每年會有大量的 煤氣需要加以處理利用。因此提高能源利用效率和減少環(huán)境污染是目前面臨的重要研究 課題。煤氣化后的氣體中含有大量的硫化物，如壓3，COS (其中90%以上為H2S)。 在高溫下，硫化氫氣體會腐蝕設備，并對環(huán)境造成不利影響。因此高溫脫硫關鍵在于脫 除硫化氫。。當前已經(jīng)工業(yè)化應用的煤氣的凈化方法是低溫或常溫液體洗滌除去硫化氫。雖 然濕法脫硫已工業(yè)化應用，但需將高溫煤氣降至常溫再除硫化氫，這樣不僅會浪費煤氣 總的顯熱，還需增加換熱設備，這就降低了煤氣的經(jīng)濟效益。干法脫硫同濕法脫硫相比 具有以下優(yōu)點
1)可回收高溫煤氣總占熱值約15% 20%的顯熱；
2)省去了熱交換裝置，減少設備投資，降低生產(chǎn)成本；
3)脫硫劑再生產(chǎn)物可視市場需求情況，生產(chǎn)硫化和硫酸；
4)煤氣中焦油等雜志不會因冷凝造成管路堵塞。因此，研究高溫煤氣干法脫硫具有重要意義。二十多年來國內外對煤氣脫硫進行了深入研究，開發(fā)了一系列的脫硫劑，但 由于脫硫劑存在高溫脫硫性能不佳、硫化過程穩(wěn)定性差、脫硫精度低、易粉化、穿透硫 容量低等技術問題導致高溫煤氣脫硫至今未能工業(yè)化應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有技術中存在的問題提供一種錳銅高溫煤氣脫硫劑。本發(fā)明的目的之二在于提供該脫硫劑的制備方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案
一種錳銅高溫煤氣脫硫劑，其特征在于該脫硫劑的組成及質量百分含量為 MnCO3 80 95%，CuO5 20%
按上述兩成份的質量百分比100%為基準，另加入5 15%的鋁溶膠和5%的造孔 劑，所述的造孔劑為淀粉和碳黑中的任一種。一種上述錳銅高溫煤氣脫硫劑的制備方法，其特征在于該方法的具體過程和 步驟為以九水合硝酸鋁為原料，配成O.lmol/L的溶液，然后加入一定量氨水將溶液 PH值控制在8.8 9.7之間獲得絮狀沉淀，將沉淀物抽濾再加入適量水攪拌溶解成懸濁液，將懸濁液升溫至40°C-6(TC加入一定量硝酸控制酸鋁比在0.2 0.3，然后再升溫至 80°C-95°C得鋁溶膠；然后按上述的質量百分比，將碳酸錳、氧化銅、造孔劑經(jīng)球磨機 球磨完全均勻后，加入混合物質量的5 15%的上述鋁溶膠，于100°C溫度下烘干4 6 小時，攪拌均勻后，將該粉體擠壓成型，晾干后，然后在100°C溫度下烘干6小時，最后 在850°C -1000°C下焙燒13 17小時，即得到錳銅高溫煤氣脫硫劑。本發(fā)明的脫硫劑的評價在固定床石英反應器內進行，石英管內徑為15mm，脫 硫劑為Φ2 4mm圓柱型，床層反應溫度為800°C，空速ΖΟΟΟΙΓ1，模擬煤氣組成為 H241.88%,C023.12%,
C07.32%,進口硫化氫濃度為3000ppm，。當脫硫效率降低到85%時，即認為穿透，
停止脫硫實驗。本發(fā)明制備的脫硫劑克服了現(xiàn)有技術中存在的高溫脫硫性能不佳的問題，且能 夠提高脫硫劑的硫容量和脫硫精度。本發(fā)明錳銅高溫煤氣脫硫劑可用于整體煤氣化聯(lián)合 循環(huán)發(fā)電(IGCC)和焦爐煤氣制氫技術中的高溫煤氣凈化以及石油、天然氣為原料制備的 化工原料氣的脫硫凈化，具有價格低、脫硫精度高、硫容量高及制備工藝簡單等優(yōu)點。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明加以詳細描述。實施例一
以九水合硝酸鋁為原料，配成O.lmol/L的溶液，然后加入一定量氨水將溶液PH值控 制在8.8 9.7之間獲得絮狀沉淀，將沉淀物抽濾再加入適量水攪拌溶解成懸濁液，將懸 濁液升溫至40°C _60°C加入一定量硝酸控制酸鋁比在0.2 0.3，然后再升溫至80°C -95°C 得鋁溶膠；分別稱取5.74g氧化銅，71.68g碳酸錳、3.87g造孔劑淀粉經(jīng)球磨均勻后加入 7.74g溶膠攪拌均勻，放置于烘箱內(100°C)烘干4 6小時，再加入混合物質量的15 35%的水，再將其擠條成圓柱型(Φ1 3mm)脫硫劑坯體，自然晾干24小時，然后再放 入到100°C的烘箱內烘干6小時，最后放入馬弗爐中900°C下焙燒13 17小時，即得到 含10%鋁溶膠的錳銅高溫煤氣脫硫劑。稱取上述方法制備的1.5g脫硫劑放置于脫硫評價裝置中，實驗用的石英管內徑 為15mm，長為1000mm。硫化溫度為800°C，空速為20001Γ1，壓力為O.lMPa，硫化氫 濃度為3000ppm，煤氣平均組成為H2 41.88%,CO2 3.12%,CO 7.32%,所有氣體均來自鋼瓶 氣，經(jīng)質量流量計后再混合，從反應器上端進入固定床反應器中。在800°C的高溫下，上述方法制備的脫硫劑硫化性能與其他系列脫硫劑的對比列 于表1。
權利要求
1.一種錳銅高溫煤氣脫硫劑，其特征在于該脫硫劑的組成及質量百分含量為MnCO380 95%，CuO5 20%按上述成份的質量百分比100%為基準，另加入5 15%的鋁溶膠和5%的造孔劑， 所述的造孔劑為淀粉和碳黑的任一種。
2.根據(jù)權利要求1所述一種錳銅高溫煤氣脫硫劑的制備方法，其特征在于該方法的具 體過程和步驟為以九水合硝酸鋁為原料，配成O.lmol/L的溶液，然后加入一定量氨水 將溶液PH值控制在8.8 9.7之間獲得絮狀沉淀，將沉淀物抽濾再加入適量水攪拌溶解成 懸濁液，將懸濁液升溫至40°C-60°C加入一定量硝酸控制酸鋁比在0.2 0.3，然后再升溫 至80°C-95°C得鋁溶膠；然后按上述的質量百分比，將碳酸錳、氧化銅、造孔劑經(jīng)球磨 機球磨完全均勻后，加入混合物質量的5 15%的上述鋁溶膠，于100°C溫度下烘干4 6小時，攪拌均勻后，將該粉體擠壓成型，晾干后，然后在10(TC溫度下烘干6小時，最 后在850°C 1000°C下焙燒13 17小時，即得到錳銅高溫煤氣脫硫劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種錳銅高溫煤氣脫硫劑及其制備方法。該脫硫劑的組成及質量百分含量為MnCO3 80～95%，CuO5～20%,按上述兩成份的質量百分比100%為基準，另加入5～15%的鋁溶膠和5%的造孔劑，所述的造孔劑為淀粉或碳黑任一種。本發(fā)明方法的具體步驟為以九水合硝酸鋁為原料，加入一定量氨水將溶液pH值控制在8.8～9.7之間獲得絮狀沉淀，將沉淀物抽濾再加入適量水攪拌溶解成懸濁液，將懸濁液升溫至40℃-60℃加入一定量硝酸控制酸鋁比在0.2～0.3，然后再升溫至80℃-95℃得鋁溶膠。然后按上述的質量百分比，將碳酸錳、氧化銅、造孔劑經(jīng)球磨機球磨完全均勻后，加入混合物質量的5～15%的上述鋁溶膠，于100℃溫度下烘干4～6小時，將粉體擠壓成型，然后在100℃溫度下烘干6小時，最后在850℃-1000℃下焙燒13～17小時，即得到錳銅高溫煤氣脫硫劑。本發(fā)明制備的脫硫劑具有高溫脫硫性能好，穿透硫容量高和制備工藝簡單等特點。
文檔編號C10K1/20GK102021046SQ20101061688
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者丁偉中, 李德頎, 李玉龍, 潘晉波, 郭曙強 申請人:上海大學