高含硫天然氣吸附氧化脫硫用脫硫劑設(shè)計(jì)、制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、H<,2>S在天然氣中是一種有害物質(zhì)，不僅對(duì)輸運(yùn)管路、設(shè)備等造成腐蝕，影響后續(xù)加工(如導(dǎo)致催化劑中毒)，而且會(huì)嚴(yán)重威脅人身安全，屬必須控制的污染源之一。迄今為止，天然氣脫硫工藝主要包括干法和濕法兩大類(lèi)，濕法脫硫一般用于高含硫氣體粗脫；干法脫硫通常用于低含硫氣體處理，特別是氣體精脫硫。但對(duì)硫含量較高的偏遠(yuǎn)、小型天然氣田采用濕法成本太高，干法硫容小，失活快難以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，至今仍沒(méi)有得到很好的解決。因此本文綜合目前應(yīng)用最為廣泛的活性炭和

2、氧化鐵脫硫劑的優(yōu)缺點(diǎn)，分別采用擔(dān)載法和原位合成法，尋求制備一種不僅穿透時(shí)間長(zhǎng)，硫容高，而且工藝簡(jiǎn)單，成本低，適用于高硫含量氣體脫硫的高效固體脫硫劑，填補(bǔ)目前的空白。 本論文首先以經(jīng)不同酸堿處理改性后的活性炭為載體制備了擔(dān)載型氧化鐵活性炭脫硫劑，并采用自行設(shè)計(jì)的脫硫評(píng)價(jià)裝置和選定的工藝技術(shù)條件對(duì)其脫硫性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以4M硝酸處理后的活性炭為載體制備的α-FeOOH/AC-m-NO<,3>型脫硫劑脫硫效果最好，硝酸、尿素、

3、磷酸三種改性劑以硝酸性能最佳，同時(shí)通過(guò)Boehm滴定和孔結(jié)構(gòu)分析可知活性炭載體表面官能團(tuán)的種類(lèi)和含量及其孔道結(jié)構(gòu)均對(duì)其脫硫活性具有重要的影響作用，尤以羧基含量和微孔結(jié)構(gòu)影響最為明顯。 其次采用原位合成法制得了結(jié)構(gòu)性能各異的高效原位合成α-Fe/SAC脫硫劑，并考察了劑焦比、鐵焦比、炭化時(shí)間、炭化溫度、活化時(shí)間、活化溫度等工藝條件對(duì)所制高效原位合成α-Fe/SAC脫硫劑結(jié)構(gòu)性能的影響。之后利用自建脫硫評(píng)價(jià)裝置對(duì)各脫硫劑的脫硫性能進(jìn)

4、行了考察，發(fā)現(xiàn)在一定工藝技術(shù)條件下制備的最優(yōu)型原位合成α-Fe/SAC脫硫劑在原料氣濃度高達(dá)394.3.3mg/m<'3>的苛刻條件下，經(jīng)7h反應(yīng)后出口濃度仍可達(dá)10.6mg/m<'3>，而脫硫劑用量?jī)H為0.2g。其7h硫容量可高達(dá)87.8％，且7h后脫硫率仍可高達(dá)99.73％。 之后又分析考察了所得高效原位合成α-Fe/SAC脫硫劑自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)其脫硫性能的影響，發(fā)現(xiàn)比表面積、孔容、孔徑，活性α-Fe均對(duì)其脫硫性能具有重要的影