一种中温可再生硫化氢吸附剂制备及其循环脱硫方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111013536A(43)申请公布日2020.04.17(21)申请号201911374144.2C10K1/32(2006.01)(22)申请日2019.12.26C01B17/16(2006.01)(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号申请人清华大学山西清洁能源研究院(72)发明人史翊翔李爽蔡宁生郝培璇(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人周卫赛(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)B01D53/04(2006.01)B01D53/047(2006.01)C01B3/56(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种中温可再生硫化氢吸附剂制备及其循环脱硫方法(57)摘要本发明公开了一种中温可再生硫化氢吸附剂制备及其循环脱硫方法。称取适量来自煤或者生物质等的活性炭放入反应器(如高压反应釜)，将反应器加热到50～200℃，并将反应器抽真空处理10min以上。氮气与氟气混合气体通入反应器，在40～120℃下将活性炭氟化5min以上，得到氟化活性炭。将二甲基硅油和正硅酸乙酯作为混合液加入溶液盒，并将溶液盒放入反应器内，在150～500℃恒温加热，使氟化活性炭与混合液蒸汽持续反应20min以上，得到中温可再生硫化氢吸附剂。将制备的吸附剂装入脱硫塔，进行中温真空变压吸附式脱硫富集。本发明吸附剂具有吸附—解吸再生功能，硫化氢回收率高等优点。CN111013536ACN111013536A权利要求书1/1页1.一种中温可再生硫化氢吸附剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：称取适量活性炭放入反应器，将所述反应器加热到50～200℃，并将所述反应器抽真空处理；按照氮气与氟气体积比为20:1～7:3将氮气与氟气混合气体通入所述反应器，在40～120℃下将活性炭氟化5min以上，得到氟化活性炭；将二甲基硅油和正硅酸乙酯按照体积比50:1～8:1混合作为混合液，按照混合液与所述氟化活性炭配比为0.05～1mL/g加入溶液盒，并将所述溶液盒放入所述反应器内，在150～500℃恒温加热，使所述氟化活性炭与所述混合液蒸汽持续反应20min以上，得到所述中温可再生硫化氢吸附剂。2.根据权利要求1所述的中温可再生硫化氢吸附剂的制备方法，其特征在于，所述抽真空处理持续10min以上。3.一种中温循环脱硫方法，其特征在于，所述脱硫方法使用包括脱硫塔和真空泵的净化系统，所述脱硫塔一端设有进气口、逆放口、抽真空口，另一端设有出气口和吹扫气口；所述方法包括；将如权利要求1所制备的中温可再生硫化氢吸附剂放入所述脱硫塔；将吹扫气体通过吹扫气口逆向通入脱硫塔，对所述脱硫塔进行充压，使脱硫塔内气压与原料气压力相同，完成吹扫充压阶段；关闭吹扫气口，打开进气口和出气口，将含有H2S的原料气通过进气口通入脱硫塔；原料气中的H2S被所述中温可再生硫化氢吸附剂吸附，脱除了H2S的处理气从出气口流出，直至所述中温可再生硫化氢吸附剂饱和，完成脱硫阶段；然后关闭进气口和出气口，并打开逆放口使脱硫塔内的压力逆向降至0.5MPa以下，完成逆放阶段；关闭逆放口，打开抽真空口，使其与真空泵入口连通，使脱硫塔内进一步逆向降压，由真空泵出口收集解吸气体，得到H2S富集后的含硫气体；关闭抽真空口，打开吹扫气口和逆放口，使吹扫气体逆向通入脱硫塔。4.根据权利要求4所述的一种中温循环脱硫方法，其特征在于，所述脱硫塔工作温度为110～250℃。5.根据权利要求4所述的一种中温循环脱硫方法，其特征在于，所述原料气压力为0.05～20MPa。6.根据权利要求4所述的一种中温循环脱硫方法，其特征在于，所述吹扫气体包括氮气、二氧化碳、甲烷、水蒸气中的任一种或多种混合物。2CN111013536A说明书1/3页一种中温可再生硫化氢吸附剂制备及其循环脱硫方法技术领域[0001]本发明涉及一种中温可再生硫化氢吸附剂制备及其循环脱硫方法，属于气体净化技术领域。背景技术[0002]以煤、天然气、石脑油、重油等为原料进行气化、焦化等过程所产生的合成气/焦炉气等，主要成分为H2、CO、CO2、N2、CH4、水蒸气等，为了脱硫方便，经过变换或水解，煤炭所含硫分一般以不大于2000ppm的硫化氢状态存在。无论是后续净化环节利用还是环境保护考虑，都需要经过净化工段将H2S脱除得到理想的产品气。一般地净化方式为湿法与干法两种，湿法代表性技术为低温甲醇洗、活性醇胺类溶液、栲胶法、NHD法等，由于运行温度一般低于100℃，干法典型代表为变压吸附法脱碳，但是必须预先脱水脱硫。已有成熟工艺一般分为两类，一类是通过上述湿法工艺将硫分、碳