8 结构助剂对铁基金属氧化物脱硫剂性能的影响

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1、结构助剂对铁基金属氧化物脱硫剂性能的影响柏勇柏勇(1983一)，男，安徽六安人，华东理工大学硕士研究生，现从事煤气净化方面的研究。Tel：021—64252155，E—mail：mrbrown2008@163.com；张德祥教授，博士生导师，华东理工大学．Tel：021—64253236，E—mail：zdx@ecust.edu.cn，吴亭亭，张德祥（华东理工大学资源与环境工程学院，上海200237）摘要：采用湿式混磨法制备铁锰铈复合金属氧化物脱硫剂，实验考察了不同结构助剂、焙烧温度、挤条方法等制备条件对脱硫剂机械强度和其脱硫性能的影响，

2、获得了具有较高机械强度脱硫剂的制备条件。实验结果表明：该脱硫剂在400℃左右的条件下，添加膨润土助剂并经预还原后的脱硫剂对合成气中羰基硫和硫化氢具有较高的脱硫精度，两者最低出口浓度分别为0.1×10-6和5×10-6，穿透硫容达31.77gS.100g-1.关键词：结构助剂；铁锰铈氧化物；脱硫剂；羰基硫；硫化氢Effectsofstructurepromotersontheperformanceofiron-basedmetaloxidesorbentBaiYong,WuTing-ting,ZhangDe-xiang(SchoolofRe

3、source&EnvironmentalEngineering,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,China)Abstract:Ironcompositeoxideasdesulfurizerwerepreparedbywetgrindingmethod,Theinfluencesofdifferentpromoters,calcinationtemperature,theextrusionmethodofpreparationconditionsonthem

4、echanicalstrengthofsorbentwereinvestigated,obtainedsuitablepreparationconditionsforhighmechanicalstrengthsorbent.Theinfluencesof3differentstructuralpromoters,operatingtemperature,pre-reductiontimeonthedesulfurizationperformancewerealsostudied.Theresultsshowthatthedesulfur

5、izationsorbentin400℃,carbonylsulfideandhydrogensulfidewereremovedaslowas0.1×10-6and5×10-6,capacityofsulfurisupto31.77gS.100g-1.Keywords:structuralpromoter;iron-manganese-ceriumoxide；desulfurizer；COS；H2S引言近年来，由于石油资源日益枯竭，煤炭洁净利用在世界经济发展中非常重要。以煤、焦为原料制得的合成气中有机硫约占总硫的10%，其中COS占80

6、～90%，其余为CS2等。这部分硫如果脱除不干净，会对设备造成腐蚀，并导致催化剂中毒，影响正常生产[1-3]。采用铁、锰、铜、铈等金属氧化物或复合金属氧化物在一定的条件下，脱除羰基硫的同时也可脱除有机硫，提高了净化度，且其价格低廉，受到广泛关注[4-7]。赵海[8-10]等人研究得到的铁锰复合氧化物脱硫剂对羰基硫具有很好的脱除效果。目前金属氧化物脱硫剂存在一个明显不足，就是机械强度不高。因此，为了防止脱硫剂粉化，本研究以氧化铁为主要原料，添加不同的结构助剂，制备了铁锰铈复合脱硫剂。考察不同结构助剂对复合脱硫剂的机械强度、COS和H2S的同

7、时脱除效果以及穿透硫容的影响，获得了具有较高机械强度和较好脱硫精度的结构助剂和制备条件，在合成气净化技术研究方面具有一定的新颖性。1实验部分1.1脱硫剂的制备采用湿式混合法制备复合金属氧化物脱硫剂，将铁锰铈按一定的比例混合，加入适量的助剂、黏结剂、造孔剂和水放入球磨机中球磨，在100℃下烘干至块状，后用研钵磨碎加水至可成型后，用挤条机挤出成型，然后在130℃下干燥4h，在马弗炉设定温度下焙烧10h制得铁锰铈复合金属脱硫剂。1.2实验装置脱硫实验在内径为12mm的石英管反应器中进行。反应器置于管式电炉内，电炉由温度控制器控制，脱硫剂粒度1m

8、m～1.5mm，装填高度36mm。图1脱除COS实验装置图Fig.1TheexperimentalapparatusofremovingCOS1－GasCylinder；2－Flowmeter