鐵錳基中溫煤氣脫硫吸附劑的氣氛效應(yīng)研究.pdf

1、中高溫煤氣脫硫凈化是煤炭高效、清潔轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵技術(shù)。借助不同活性組分的性能構(gòu)建的“粗脫+精脫”兩步脫硫工藝中，粗脫硫階段性能優(yōu)良的脫硫用吸附劑使H2S的深度脫除，可以減輕精脫硫階段的負荷，節(jié)約生產(chǎn)成本。含鐵金屬氧化物來源廣泛、價格低廉、反應(yīng)速率快、硫容高，是備受關(guān)注的粗脫硫用吸附劑的活性組分。對其進行改性及性能的考察可為工業(yè)化應(yīng)用提供必要的基礎(chǔ)和理論依據(jù)。
　　 實驗通過對各種鐵鹽前驅(qū)物制備的氧化鐵硫化性能的考察，優(yōu)選出硫化性能好

2、的硝酸鐵作為活性組分前驅(qū)物；同時以硝酸錳作為助活性組分前驅(qū)物，采用共沉淀法制備了一系列鐵錳基吸附劑，分別考察了復(fù)合氧化物吸附劑中鐵錳摩爾比，及反應(yīng)氣氛對其硫化性能的影響；針對脫除H2S過程尾氣中出現(xiàn)COS的問題，進行了不同價態(tài)的鐵錳活性組分在COS/N2和H2/COS/N2氣氛中的性能研究。得出了如下結(jié)論：
　　 1) 硝酸鐵、硫酸亞鐵制備的氧化鐵(NF，SF)和分析純氧化鐵(F)的硫化活性順序為：NF>F>SF，綜合考慮認為硝

3、酸鐵作為脫硫用吸附劑的前驅(qū)物最佳。
　　 2) 鐵基吸附劑中，錳的加入有利于硫化性能的改善，鐵錳摩爾比為7: 3的脫硫劑7F3M750的硫化性能最佳。
　　 3) H2對鐵錳基吸附劑硫化性能具有促進作用，這與其在硫化過程中的還原程度和活性組分的存在形態(tài)有關(guān)，鐵氧化物不完全還原時的硫化性能最佳。
　　 4) CO2較大的分子體積產(chǎn)生的空間位阻對吸附劑的硫化性能具有不利影響，CO歧化反應(yīng)產(chǎn)生的積炭對吸附劑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

4、不利；CO和CO2在氣氛中共存，可較大程度上改善CO2對吸附劑硫化反應(yīng)的空間位阻以及CO生成積炭的不利影響。
　　 5) 作為硫化反應(yīng)的產(chǎn)物，H2O對吸附劑各晶相硫化性能的抑制作用最為顯著。該作用可通過混合氣氛中的水煤氣變換反應(yīng)而減弱，通過逆水煤氣變換反應(yīng)而增強。
　　 6) Fe對H2S脫除的能力小于Fe2O3和Fe3O4，但各形態(tài)鐵活性組分脫除H2S的能力均大于Mn2O3和MnO。
　　 7) Fe2O3、F