超(亞)臨界水浸漬法制備錳基中溫煤氣脫硫劑的研究.pdf

1、煤炭高效清潔利用中，煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是其發(fā)展的必然趨勢(shì)。但煤氣化過(guò)程中，煤中的硫主要以硫化氫的形式存在于粗煤氣中，其對(duì)設(shè)備存在腐蝕作用、并會(huì)使催化劑中毒，因此氣體中的硫含量必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制。煤氣脫硫凈化已成為大規(guī)模煤氣化技術(shù)中非常重要的一部分。
　　 中高溫煤氣脫硫主要是借助于可再生的單一或復(fù)合金屬氧化物與H2S反應(yīng)生成金屬硫化物，經(jīng)再生過(guò)程重新轉(zhuǎn)化成金屬氧化物并副產(chǎn)單質(zhì)硫等，從而達(dá)到氣體凈化的目的。脫硫劑的制備方法主

2、要通過(guò)脫硫劑的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的變化，影響其脫硫效率。改善脫硫劑的制備方法提高其機(jī)械強(qiáng)度和硫容、化學(xué)穩(wěn)定性等物化性能，以滿足不同的硫化條件，是許多學(xué)者的研究重點(diǎn)之一。
　　 本論文采用超(亞)臨界水浸漬法制備錳基負(fù)載型中溫煤氣脫硫劑。實(shí)驗(yàn)考察了錳的不同前驅(qū)體溶液制備的脫硫劑的脫硫活性，并通過(guò)原子吸收分光光度計(jì)(AAS)、掃描電鏡(SEM)、氮?dú)馕锢砦絻x、X射線光電子能譜儀(XPS)等表征儀器對(duì)制備的脫硫劑進(jìn)行表征分析，探究其脫硫活性

3、存在差異的原因；考察了多組份復(fù)合金屬氧化物脫硫劑的脫硫性能，并對(duì)錳銅雙組份復(fù)合脫硫劑的制備溫度、制備時(shí)間等操作條件進(jìn)行了優(yōu)化；制備的脫硫劑在含CO2和H2O的模擬煤氣中進(jìn)行硫化實(shí)驗(yàn)，對(duì)硫化后脫硫劑進(jìn)行了再生性能的研究；并對(duì)實(shí)驗(yàn)用氧化鋁載體的改性進(jìn)行了初步探討。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下：
　　 (1)以醋酸錳溶液為前驅(qū)體時(shí)制備的中高溫煤氣脫硫劑具有最優(yōu)的脫硫活性，其穿透時(shí)間高達(dá)400 min，穿透硫容為2.07g硫/100g脫硫劑；而以硝

4、酸錳、硫酸錳和氯化錳為前驅(qū)體時(shí)制備的脫硫劑的穿透時(shí)間不足100min，穿透硫容不足醋酸錳為前驅(qū)體制備的脫硫劑的硫容的25％。AAS，SEM，TPR和XPS等表征結(jié)果表明，醋酸錳溶液為前驅(qū)體時(shí)制備的脫硫劑中活性金屬氧化物的粒徑小且分散均勻，上載量高達(dá)91.8％。
　　 (2)經(jīng)銅改性的錳基脫硫劑的機(jī)械強(qiáng)度和脫硫性能較好，制備溫度為350℃、制備時(shí)間30 min、活性組分錳銅摩爾比為7:3時(shí)，制備的錳銅復(fù)合脫硫劑具有最優(yōu)的脫硫性能；

5、制備溫度過(guò)高(≥410℃)或制備時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(≥45 min)，都會(huì)導(dǎo)致制得的脫硫劑的機(jī)械強(qiáng)度大大降低；錳、銅、鐵三組分復(fù)合金屬脫硫劑的活性比銅錳雙金屬組份脫硫劑有一定程度的提高，脫硫精度和硫容較好。
　　 (3)制得的脫硫劑氣氛效應(yīng)顯著，氣體中CO2和H2O的存在降低了脫硫劑的脫硫活性，穿透時(shí)間減少了近250 min。
　　 (4)超(亞)臨界浸漬法制得的脫硫劑的再生性能良好，經(jīng)三次硫化-再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)后仍保持較好的脫硫性能