低共熔溶剂中铁盐脱除硫化氢性能的研究
铁系脱硫剂脱除硫化氢的研究实验
第49卷第10期2020年10月辽宁化工Vol.49, No.10Liaoning Chem ical Industry _______________________October, 2020铁系脱硫剂脱除硫化氢的研究实验单红飞，李晓凡(沈阳三聚凯特催化剂有限公司，辽宁沈阳丨10144)摘 要：采用廉价的铁化合物，合成常温脱硫剂M-丨。
考察了原料气浓度、空速、粒度等对脱硫剂脱硫精度及硫容的影响，当原料气浓度提高丨〇倍，硫容由24.00%缓慢上升至48.00%,说明传质扩 散能力大小决定了脱硫剂的硫容大小；空速由5001T'到Z O O O h '硫容由41.20%下降到12.00%,说明 铁系脱硫剂在低空速条件下，表现出了高精度，高硫容特性，不适用于高空速;粒度由20-160目（830~96 p m ),硫容41.20%到48.42%,粒度对脱硫剂硫容影响小于空速，但可以通过减小脱硫剂的粒径，提高 脱硫剂的脱硫精度及硫容。
关键词：铁系脱硫剂；硫化氢；硫容；脱硫精度中图分类号：T Q 113.26U文献标识码：A文章编号：1004*0935 ( 2020 ) 1(M237"03随着工业技术的迅速发展，煤气广泛应用于工 业(机械、冶金、建材、玻璃等)燃料气、城市(民用} 煤气、化工合成气(合成氨、甲醇)等行业1121，随着先 进的、高效煤气化技术的开发和应用，随着世界环 保要求越来越严格，煤炭洁净利用在世界经济发展 中非常重要。
在煤炭气化过程中，煤中的硫在气化过程中发 生转移，大部分以H 2S 形式转移到煤气中，硫化氢 (H 2S )是一种无色、有毒气体，对人类神经系统具有 严重的伤害性，由于其在煤气的含量高，受到的关 注较多，也是煤气净化研究的重点[W 1。
煤气净化可以采用湿法和干法，湿法脱硫虽技 术成熟，但是需增设换设备，投资大15"1。
干法同常 温湿法相比具有以下优点：1 )设备简单，投资少。
一种液态烃中硫化氢脱除剂的制备和使用方法[发明专利]
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专利名称：一种液态烃中硫化氢脱除剂的制备和使用方法专利类型：发明专利
发明人：柯明,刘保华,范志明,刘溆蕃,史济义,李乐心,管泽民申请号：CN00124977.0
申请日：20000929
公开号：CN1345912A
公开日：
20020424
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种硫化氢脱除剂的制备,用IB、IIB族可溶性金属盐溶液与过量5%～10%的碱液反应,组成为M(CO)(OH)浆状液,浆状液用水洗涤至中性,加入水调成浆状制得,金属在脱除剂中的含量大于15%。
使用时将相对于液态烃中硫化氢含量等量或过量的硫化氢脱除剂加入含有硫化氢的液态烃中,在0～80℃的反应温度下,在搅拌下反应0.25－0.5小时,即可完全脱除液态烃中的硫化氢。
本发明使用温度低,使用简单,不会引起活泼不饱和烃聚合。
申请人：石油大学(北京),中国石化集团武汉石油化工厂
地址：102200 北京市昌平水库路
国籍：CN
代理机构：北京市中实友专利代理有限责任公司
代理人：刘天语
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一种新型的铁基环保型硫化氢清除剂
一种新型的铁基环保型硫化氢清除剂一种新型的铁基环保型硫化氢清除剂的研究摘要：本研究基于铁基材料的锐化成铁离子的能力，设计了一种新型的铁基环保型硫化氢清除剂。
利用溶胶凝胶法合成了样品，通过XRD、SEM、FTIR等表征手段对其结构和性质进行了探究。
实验结果表明，样品具有单斜晶系结构，孔径大小为3.6nm，且表面具有丰富的铁离子，其对硫化氢的吸附能力和化学反应能力具有良好的表现。
在一定的条件下，对硫化氢的清除效果可达到85%以上，而其降解产物为硫化物和铁离子，对环境无毒无害。
因此，这一新型的铁基环保型硫化氢清除剂具有广泛的应用前景。
关键词：铁基环保型清除剂；硫化氢；吸附能力；化学反应能力一、引言硫化氢是一种具有臭腥臭味的无色气体，广泛存在于石油、化工、医疗等行业，在生产生活中造成了诸多的环境和健康问题。
因此，对硫化氢的治理与清除成为了现代社会的重要课题之一。
目前，市场上存在许多种类的硫化氢清除剂，但大多数都存在着环境污染的问题，因此如何研制一种既高效又环保的清除剂成为了当前的研究热点之一。
铁是一种广泛存在于自然界中并非常容易得到的金属，由于其与活性氧等自由基生产反应，因此具有较强的清除硫化氢的能力。
因此，研究一种新型的铁基清除剂成为了本研究的一个主要目标。
二、实验方法1.合成方法根据前人研究成果，本研究采用溶胶凝胶法合成清除剂样品。
具体步骤如下：制备浸渍液：将0.4g的铁盐溶于10mL的去离子水中，将其搅拌均匀。
制备硝酸铝溶液：将2g的硝酸铝加入到50mL的去离子水中，充分溶解。
将铁盐浸渍液加入到硝酸铝溶液中，充分搅拌，并将溶液放入恒温器中，调至60°C。
在溶液中加入适量的氨水，并将其充分搅拌20 min，待样品完全生成。
将样品放入烘箱中，以常温下干燥。
2.表征方法样品的晶体结构和表面形貌通过XRD和SEM进行表征；样品的元素成份、官能团结构等性质通过FTIR和XPS进行表征。
3.性能评价通过模拟实验，测定样品对硫化氢的吸附和化学反应能力，并通过H2S浓度变化等参数进行评价。
科技成果——硫化氢脱除技术
科技成果——硫化氢脱除技术技术开发单位
中海油天津化工研究设计院有限公司
适用范围
适用于油气田开发中伴生气及天然气中硫化氢的脱除，以及炼油厂催化裂化干气、液化气、炼厂废气、煤气、煤层气等气体中硫化氢的脱除。
成果简介
中海油天津院有限公司研究开发出系列高选择性复合脱硫剂产品，该药剂可以选择性优先吸收H2S，降低生产成本，提高脱硫效率，配方灵活可以适应油气、煤层气、炼厂气等不同工况的要求，快速去除硫化氢，消除硫化氢造成的安全生产问题。
主要技术指标
可按照用户要求制定，一般硫容量＞15g/100g，脱硫率＞90%。
效益分析
现场应用无需辅助设备资金投入，直接注入管线或利用客户现有设备直接加注使用。
本技术具有较高的脱硫效率，1m3硫化氢浓度为4000mg/L的待处理气体，仅需加入20kg产品，即可将硫化氢浓度降低到安全标准以下，避免油气田伴生气中硫化氢对设备腐蚀以及炼油厂催化裂化干气、液化气、炼厂废气、煤气、煤层气中酸性气体对设备腐蚀及对环境污染。
目前脱硫技术市场需要量较大，仅全国油气田市场及炼化公司、炼厂气脱硫等年产品需求量就达到15000吨以上。
随着国家对环保排放管理要求越来越严格，整体用量还在逐年增加。
南海西部某油田LPG区块天然气中含有一定浓度的硫化氢，对设备管线腐蚀较为严重，应用本产品后，常温分离器硫化氢含量降至使用前的50%，吸收塔硫化氢含量降为0，加注产品后液化石油气铜片腐蚀情况为1A，对现场设备管线基本无腐蚀，保障现场生产安全顺利进行。
硫化氢低温脱除技术的研究进展及趋势
硫化氢低温脱除技术的研究进展及趋势刘岱;张永春【摘要】硫化氢是一种存在于天然气,焦炉煤气等工业气体中的有害杂质,吸附脱硫法作为有效的硫化氢低温脱除方法被广泛研究 . 结合国内外低温脱硫剂的研究现状,主要讨论以下几类吸附剂:活性炭吸附剂,金属氧化物吸附剂,胺/氧化硅类吸附剂. 分析了每种脱硫剂的脱硫原理及优缺点,探讨了低温脱硫剂的研究方向.【期刊名称】《低温与特气》【年(卷),期】2016(034)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】硫化氢;吸附法;低温脱除【作者】刘岱;张永春【作者单位】大连理工大学化工与环境生命学部,化工学院,精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024;大连理工大学化工与环境生命学部,化工学院,精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】TQ424·综述评论·硫化氢(H2S)是一种具有恶臭气味的有毒气体，常存在于天然气，焦炉煤气等工业气体中。
在很多情况下，H2S的含量需要脱除至10-6级，因为即使很少量的H2S存在也会对人体健康及环境造成危害，还会引起设备和管道的腐蚀以及下游催化剂的中毒。
关于H2S高温脱除的研究很多，但很多情况下H2S的脱除需要在低温(<200℃)下进行。
通常H2S的低温脱除是用胺类溶液(MEA，DEA，MDEA 等)吸收，但是湿法吸收存在吸收速率低，溶剂易挥发，再生能耗高及设备腐蚀等问题。
吸附法脱硫由于其脱硫精度高，操作工艺简单，能耗低等优点而受到广泛研究，本文主要探讨以下几类吸附剂的低温脱硫研究进展及发展趋势。
活性炭吸附剂是较早使用的低温脱硫剂，它拥有较大的比表面积和发达的孔隙结构，它的脱硫效率与比表面积，孔结构，混合气体湿度及表面化学环境等很多因素有关。
活性炭的脱硫机理是活性炭表面的活性基团催化H2S与氧气反应来实现脱硫，反应如下：这个反应又分为以下几个过程:1.气体中的水被活性炭吸附后在其表面形成一层水膜；2.H2S和氧气扩散进入活性炭孔内,H2S在水膜内分解,氧气分子也被活性炭表面吸附活化,并与HS—反应；3.O—O键断裂生成的活性氧原子也很快与HS—反应,生成S逐渐沉积在活性炭上[1-2]。
改性Fe2O3脱硫剂脱除H2S反应特性
一种铁基离子液体同时脱除硫化氢和硫醇的方法[发明专利]
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专利名称：一种铁基离子液体同时脱除硫化氢和硫醇的方法专利类型：发明专利
发明人：杨建平,朱燕,俞健健,冯亚平
申请号：CN201610440434.2
申请日：20160620
公开号：CN107519743A
公开日：
20171229
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于气体净化技术领域，涉及一种铁基离子液体同时脱除硫化氢和硫醇的方法。
主要含有铁基离子液体和杂多酸离子液体，脱硫液与水不互溶。
在酸性条件中使用铁基离子液体并在具有氧化还原性能的杂多酸离子液体存在下，可有利地将硫化氢和硫醇氧化成硫单质和相应的硫化物。
同时铁基离子液体中三价铁离子氧化完硫化氢和硫醇后被还原，与空气作用后可再生并循环使用。
本发明方法使含硫化氢和硫醇的混合气净化工艺集成化并简单化，具有吸收效率高、易再生、无副反应、产物易回收等优点，可以用于处理油田伴生气、天然气和炼厂气中硫化氢和硫醇的同时脱除。
申请人：中国石油化工股份有限公司,南化集团研究院
地址：210048 江苏省南京市六合区葛关路699号
国籍：CN
代理机构：南京天翼专利代理有限责任公司
代理人：汤志武
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球型羟基氧化铁脱硫剂用于脱除水中硫化氢的研究
球型羟基氧化铁脱硫剂用于脱除水中硫化氢的研究2019年第19卷第1期气体净化球型羟基氧化铁脱硫剂用于脱除水中硫化氢的研究王鲁璐，王立贤，崔永君（北京三聚环保新材料股份有限公司，北京100080）摘要：以硫酸亚铁、双氧水和碱液为主要原料，合成了務基氧化铁原粉，经XRD和IR测定，产物的矿相组成为无定形径基氧化铁，产物粒径为2.6jxrn,穿透硫容为56%o将径基氧化铁制备成球,并在脱硫装置上对其脱硫效果进行了评价。
考察了球型径基氧化铁脱硫剂对中性和酸性溶液中所溶硫化氢的脱除效果，结果表明:反应初期脱除硫化氢的效率高达100%,且未将其他杂质引入溶液中；而在脱除一段时间后，脱除率下降，但未达穿透硫容。
针对试验结果，提出制备粒度更小的球体，增加比表面积，以提高脱硫剂的利用率和脱硫率。
关键词：水中硫化氢脱硫剂径基氧化铁硫化氢是无色、有臭鸡蛋气味的毒性气体。
处理硫化氢的传统方法有氧化法、吸附法、吸收法等。
现场硫化氢的清除主要有2种情况:一是开采矿场的过程中溢出的或污水中散发的硫化氢，二是本身含硫化氢的水体由于周围环境改变而释放出的硫化氢。
前者称为气体硫化氢清除，后者称为水中硫化氢清除⑴刃。
由于硫化物本身强烈的腐蚀性、臭味、毒性等特点，国家对含硫废水的排放具有严格的标准（一类标准硫化物小于1mg/L），故产生的含硫废水必须处理后才能排放。
传统的除去水中溶解的H?S的方法是向水中添加漂白粉，将H?S赶出水体，虽然这种传统处理技术能一定程度的去除硫化物，但由于这种方法不仅污染水体，还存在药剂成本高、后续处理困难、适用性差等缺点，亟需开发处理废水中硫化物的新技术⑷。
造纸、化工和纺织行业仍是排放工业废水的主要贡献者，其中大部分废水含有硫化物或硫酸盐，因此，含硫废水的处理任务非常繁重⑸，开发能除去水中溶解硫化氢，且不造成水体二次污染的方法非常迫切。
本研究主要设计和搭建了水中硫化氢清除剂性能评价装置和方法，采用价格低廉的球形脱硫剂，合成的径基氧化铁不溶于酸碱的特性扩大了水体的适应范围，并且不会对水体造成污染。
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（ 辽 宁石 油 化 工 大 学 化 学 化 工 与 环 境 学 部 ，辽 宁 抚 顺 １ １ ３ ０ ０ １ ）
摘 要 ： 针 对 湿法 氧化法 脱 除硫化 氢气 体 可 以 回收 硫磺 副产 物 ， 并 且脱 硫剂 可 以循环 使用 的特 点 ， 以铁 盐在 低 共
熔 溶剂 中作 为脱 除硫 化氢 气体 的氧 化剂 ， 考察 了反 应条 件对 脱硫 率 的影 响 。结 果表 明 ： 合适的 Ｆ ｅ （ Ｎ Ｏ ３ ） 。・ ９ Ｈｚ Ｏ 浓度
国药集 团化 学 试 剂 有 限 公 司生 产 ； 尿素 ， 分析纯 ，
上 海 山浦 化 工 有 限 公 司 生 产 ； 丙二 酸 ， 化学 纯， 上
海 试剂 三厂 生产 ； 硫 化氢 气 体 ， 大 连 光 明特 种 气 体
有 限公 司生 产 ， 硫 化氢 体积 分数 为 １ ９ ９ ８ ｇ Ｌ ／ Ｌ， Ｎｚ
石 基 础 研 究
油
炼
制
与
化
工
ＰＥＴ ＲＯ ＬＥＵ Ｍ ＰＲ０ＣＥＳＳＩ ＮＧ Ａ ＮＤ ＰＥＴＲＯ ＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡ ＬＳ
２ ０ １ ５年 ５月 第 ４ ６卷 第 ５ 期
低 共 熔 溶 剂 中铁 盐 脱 除硫 化 氢 性 能 的研 究
隋 琳 ，杨 浮 ，罗 根 祥 ，韩 春 玉
硫 化氢
氧 化脱 硫
硫 磺
随着 环 保 法 规 的 日趋 严 格 ， 开 发 硫 化 氢 的高
效脱 除 技 术 已 成 为 世 界 各 国相 关 人 员 关 注 的 热 点 。 目前 ， 克 劳 斯 法 常 用 于 处 理 含 高浓 度 硫 化 氢
和氢键 给 体 （ 如 酰胺 、 羧酸和多元醇等化合物 ） 组
为平衡 气 。
离 子 液 体 具 有 一 般 脱 硫 剂无 法 比拟 的 优 势 ，
蒸 气压 极小 ， 避 免 了吸 收 剂 因挥 发 而 造 成 的 损 失 和污染 ］ 。然 而 ， 大 多数 离 子 液 体 还存 在 一 些 缺 陷， 如 合成 过程 复杂 、 提 纯 困难 、 价 格 昂贵 等 ， 而且
溶剂 对酸 性气体 中 的含硫 组 分 具 有优 异 的吸 收 能
力ｒ １ 。本课 题 以 Ｆ ｅ （ Ｉ ｌ １ ） 作 为 低 共 熔 体 系 中 的力 ， 探 索 构 建 新 型 氧化 脱硫 工艺 。
循环 使用 、 回收 硫磺 可 再利 用 等 优 势 ， 已成 为研 究 的热 点 。 离子 液体作 为 一种 环 境 友 好 材料 是 目前 绿 色 化 学研究 领 域 的热 点 之 一 ， 在 吸 收 硫 化 氢 等 酸性 气 体方 面引 起 了广 泛 关 注 。Ｇｕ ｏ Ｂ ｉ ｎ等 ［ ３ 合 成 了
一
１ 实 验
１ ． １ 试 剂及仪 器 硝 酸铁 ［ Ｆ ｅ （ ＮＯ 。 ） 。・ ９ Ｈ ｏｌ ， 分析纯， 天 津 市
恒 兴化学 试剂 制造 有 限公 司生 产 ； 氯化胆碱 ， 分 析
纯， 上海 山浦 化工 有 限公 司生 产 ； 乙二 醇 ， 分析纯 ，
系列 己 内 酰胺 四 丁基 溴 化 铵 离 子 液 体 ， 进 行 吸
的废 物 ， 降低 了离子 液 体 的绿 色 特 征 ， 人 们试 图 寻
求一 种更绿 色 、 价格 更低 廉 的离 子 液体 。２ ０ ０ ３年 ，
Ａｂ ｂ ｏ ｔ ｔ 等＿ ６ 发 现 了一种 由季铵 盐和 酰胺 化合 物形
是 保 证 高 脱 硫 率 的必 要 条 件 ， 离 子液 体 体 系是 影 响脱 硫 率 的 主要 因素 ； 在 一 定 的低 共 熔 溶 剂 条 件 下 ， 脱 硫 率 主要
受 硫 化 氢气 体 进 口流 量 的影 响 。反 应 产 物 为 单 斜 相 硫 磺 。
关键词 ： 低 共熔 溶剂
收 Ｈ Ｓ的研 究 。结 果 表 明 ， 己 内酰胺 与 四丁 基 溴 化 铵物 质 的量 比为 １： １时 ， 该类 离 子液 体 对 Ｈ： Ｓ 吸收性 能最 佳 ， 在 常压 、 ３ ０ ３ ． ２ Ｋ时 ， Ｈｚ Ｓ的溶解 度 是 ５ ． ４ ０ ％。将 离子液体 解 吸后再 吸收 ， 循环 使用 ６ 次， 其对 Ｈ Ｓ的溶 解性 能几 乎不 变 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ４ — １ １ － ０ ２ ；修 改 稿 收 到 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ １ — １ ５ 。 作 者 简 介 ：隋 琳 ， 硕 士研 究 生 ， 研 究方 向为 新 材 料 合 成 、 含 硫 精
制备 过程 中一 般 需 使 用 有 机 溶 剂 ， 会 产 生 一 定 量
ＧＣ ７ ９ ０ ０气 相 色 谱 仪 ， 火 焰 光 度 检 测 器 （ Ｆ Ｐ Ｄ ） ， 上海 天美 科 学 仪 器有 限公 司生 产 ； 气 体进 样量 为 ０ ． ４ ｍＬ， 气 化温 度为 １ ２ ０℃ ， 检 测器 温度 为 １ ６ ０。 Ｃ。ＮＨＡ一 ３ ０ ０氮 、 氢、 空一体机 ， 北 京 中 惠 普
合 而成 的低 共熔 混 合 剂 ｌ ７ ］ 。由 于低 共 熔 溶 剂 的合 成原料 均 为常见 的化 合 物 ， 具有来源丰富、 价格 低
的废 气 ， 但该方法存在诸 多不足 ： 工艺路 线长、 操 作 复杂 、 尾气需二次处理 、 投资大 、 存 在 安 全 隐患 等 。开发 新工艺 取 代传 统 的 克 劳斯 法 酸 性 气 处理
工艺 被大 量关 注ｌ ＿ １ ］ 。湿 法 氧 化 炼 油厂 酸 性 气 法具 有操 作简便 、 工艺流程简单 、 投资少 、 脱 硫 剂 可 以
廉、 不易挥发 、 低毒、 可降解等优点 ， 因此 ， 低 共 熔 溶剂有 望 实 现 大 规 模 工 业 化 生 产 。 。低 共 熔 体 系能 够应 用 于 对 一 些 气 体 的 吸 附 ， 功 能 化 低 共 熔