一种湿法脱硫络合铁催化剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及脱硫用催化剂领域，具体的涉及一种湿法脱硫络合铁催化剂及其制备方法。


背景技术：

2.随着科技水平的进步及人们对环保要求的提升，国家颁布了《石油炼制工业污染物排放标准》，标准规定，so2质量浓度排放限值为50 mg/m3；这对国内各类炼油企业的脱硫工艺提出了更高的要求；在炼油企业中的湿法络合铁脱硫工艺中，为有效提升硫磺回收装置的回收率，降低尾气硫含量，催化剂的作用至关重要；同时，降低加氢尾气中h2s和有机硫含量是硫磺回收装置so2减排的核心所在，现有技术中，湿法脱硫络合铁催化剂存在碱性环境下不稳定、易沉淀、硫回收率低的缺陷，进而限制了湿法脱硫络合铁催化剂的广泛应用。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种耐强碱、强碱环境下使用稳定、不易沉淀且硫回收率高的湿法脱硫络合铁催化剂及其制备方法。
4.为解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：一种湿法脱硫络合铁催化剂，包括以下重量份数的原料组分：乙二胺四乙酸300-600份、氢氧化钠120-240份、次氮基三乙酸50-150份、硫酸铁300-600份、二甲基二甲氧基硅烷5-10份、水800-1200份，上述组分依次加入水中。
5.本发明的技术方案还包括，湿法脱硫络合铁催化剂的ph值为13-14。
6.作为优选，本发明的技术方案还包括，湿法脱硫络合铁催化剂包括以下重量份数的原料组分：乙二胺四乙酸600份、氢氧化钠240份、次氮基三乙酸150份、硫酸铁600份、二甲基二甲氧基硅烷10份、水1200份。
7.本技术的目的之二是提供一种如上述的湿法脱硫络合铁催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）按重量份数将乙二胺四乙酸、氢氧化钠先后溶于水中，混合搅拌，调节ph值为13-14，生成乙二胺四乙酸二钠碱溶液；（2）向步骤（1）中乙二胺四乙酸二钠碱溶液中加入次氮基三乙酸，搅拌反应，调节ph值为13-14，形成乙二胺四乙酸二钠与次氮基三乙酸钠混合碱溶液；（3）向步骤（2）中的混合碱溶液中加入硫酸铁，搅拌反应，生成络合铁水溶液；（4）向步骤（3）中的络合铁溶液中加入二甲基二甲氧基硅烷，混合均匀，制成湿法脱硫络合铁催化剂。
8.作为湿法脱硫络合铁催化剂的制备方法的优选方案，包括以下步骤：（1）将300-600份乙二胺四乙酸、120-240份氢氧化钠先后溶于800-1200份水中，在60-90℃下混合搅拌反应，并调节ph值为13-14，生成乙二胺四乙酸二钠碱溶液；（2）向步骤（1）中乙二胺四乙酸二钠碱溶液中加入50-150份次氮基三乙酸，搅拌反
应，调节ph值为13-14，形成乙二胺四乙酸二钠与次氮基三乙酸钠混合碱溶液；（3）向步骤（2）中的混合碱溶液中加入300-600份硫酸铁，在60-90℃下搅拌反应，生成络合铁水溶液；（4）向步骤（3）中的络合铁溶液中加入5-10份二甲基二甲氧基硅烷，混合搅拌均匀，制成湿法脱硫络合铁催化剂。
9.作为优选，本发明的技术方案还包括，步骤（1）中，混合搅拌反应的时间为0.5-3h。
10.作为优选，本发明的技术方案还包括，步骤（2）中，搅拌反应的时间为0.5-3h。
11.作为优选，本发明的技术方案还包括，步骤（3）中，搅拌反应的时间为1-3h。
12.作为优选，本发明的技术方案还包括，步骤（4）中，混合搅拌的时间为10-30min。
13.本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的目的是提供一种耐强碱、强碱环境下使用稳定、不易沉淀且硫回收率高的湿法脱硫络合铁催化剂及其制备方法；为实现上述技术效果：首先，本技术通过氢氧化钠与乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸反应制备乙二胺四乙酸二钠、次氮基三乙酸钠，并保持ph值为13-14，之后加入硫酸铁及二甲基二甲氧基硅烷形成本技术的催化剂，强碱的制备环境有效提升了催化剂的耐强碱性能，使其在强碱下使用稳定，不沉淀；其次，本技术采用乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸双体系，在强碱条件下可使络合铁更容易捕捉硫化氢，可有效提高硫回收率和纯度；再次，本技术中的二甲基二甲氧基硅烷具有消泡作用，容易结晶，能促进硫磺团聚，使浮选出的硫磺颗粒大，易分离，进一步提升硫的回收率；最后，采用本技术组分的催化剂及制备方法，浮选出的硫磺颗粒粒径大于500微米，硫回收率大于99.8%，硫磺纯度大于98%，尾气硫含量小于5ppm。
具体实施方式
14.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
15.通过以下原料组分及步骤制备湿法脱硫络合铁催化剂：（1）将300份乙二胺四乙酸、120份氢氧化钠先后溶于800份水中，在90℃下混合搅拌反应3h，生成乙二胺四乙酸二钠碱溶液，ph值为14；（2）向步骤（1）中乙二胺四乙酸二钠碱溶液中加入50份次氮基三乙酸，搅拌反应3h，形成乙二胺四乙酸二钠与次氮基三乙酸钠混合碱溶液，ph值为13；（3）向步骤（2）中的混合碱溶液中加入300份硫酸铁，在90℃下搅拌反应3h，生成络合铁水溶液；（4）向步骤（3）中的络合铁溶液中加入5份二甲基二甲氧基硅烷，混合搅拌30min，制成湿法脱硫络合铁催化剂。
16.采用此方法制备的湿法脱硫络合铁催化剂，具有耐强碱、强碱下使用稳定、不沉淀的有益效果，浮选出的硫磺颗粒粒径560微米，硫回收率99.88%，硫磺纯度98.4%，尾气硫含量4.2ppm。
实施例2
17.通过以下原料组分及步骤制备湿法脱硫络合铁催化剂：（1）将450份乙二胺四乙酸、180份氢氧化钠先后溶于1000份水中，在80℃下混合搅拌反应2h，生成乙二胺四乙酸二钠碱溶液，ph值为14；（2）向步骤（1）中乙二胺四乙酸二钠碱溶液中加入100份次氮基三乙酸，搅拌反应2h，形成乙二胺四乙酸二钠与次氮基三乙酸钠混合碱溶液，ph值为14；（3）向步骤（2）中的混合碱溶液中加入450份硫酸铁，在80℃下搅拌反应2h，生成络合铁水溶液；（4）向步骤（3）中的络合铁溶液中加入8份二甲基二甲氧基硅烷，混合搅拌20min，制成湿法脱硫络合铁催化剂。
18.采用此方法制备的湿法脱硫络合铁催化剂，具有耐强碱、强碱下使用稳定、不沉淀的有益效果，浮选出的硫磺颗粒粒径628微米；硫回收率99.92%，硫磺纯度大于98.9%，尾气硫含量3.7ppm。
实施例3
19.通过以下原料组分及步骤制备湿法脱硫络合铁催化剂：（1）将600份乙二胺四乙酸、240份氢氧化钠先后溶于1200份水中，在70℃下混合搅拌反应1h，生成乙二胺四乙酸二钠碱溶液，ph值为13；（2）向步骤（1）中乙二胺四乙酸二钠碱溶液中加入150份次氮基三乙酸，搅拌反应1h，形成乙二胺四乙酸二钠与次氮基三乙酸钠混合碱溶液，ph值为14；（3）向步骤（2）中的混合碱溶液中加入600份硫酸铁，在70℃下搅拌反应1h，生成络合铁水溶液；（4）向步骤（3）中的络合铁溶液中加入10份二甲基二甲氧基硅烷，混合搅拌10min，制成湿法脱硫络合铁催化剂。
20.采用此方法制备的湿法脱硫络合铁催化剂，具有耐强碱、强碱下使用稳定、不沉淀的有益效果，浮选出的硫磺颗粒粒径764微米；硫回收率99.98%，硫磺纯度大于99.3%，尾气硫含量2.9ppm。
21.尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种湿法脱硫络合铁催化剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：乙二胺四乙酸300-600份、氢氧化钠120-240份、次氮基三乙酸50-150份、硫酸铁300-600份、二甲基二甲氧基硅烷5-10份、水800-1200份。2.如权利要求1所述的湿法脱硫络合铁催化剂，其特征在于：湿法脱硫络合铁催化剂的ph值为13-14。3.如权利要求1或2所述的湿法脱硫络合铁催化剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：乙二胺四乙酸600份、氢氧化钠240份、次氮基三乙酸150份、硫酸铁600份、二甲基二甲氧基硅烷10份、水1200份。4.一种如权利要求1所述的湿法脱硫络合铁催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按重量份数将乙二胺四乙酸、氢氧化钠先后溶于水中，混合搅拌，调节ph值为13-14，生成乙二胺四乙酸二钠碱溶液；（2）向步骤（1）中乙二胺四乙酸二钠碱溶液中加入次氮基三乙酸，搅拌反应，调节ph值为13-14，形成乙二胺四乙酸二钠与次氮基三乙酸钠混合碱溶液；（3）向步骤（2）中的混合碱溶液中加入硫酸铁，搅拌反应，生成络合铁水溶液；（4）向步骤（3）中的络合铁溶液中加入二甲基二甲氧基硅烷，混合均匀，制成湿法脱硫络合铁催化剂。5.如权利要求4所述的湿法脱硫络合铁催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将300-600份乙二胺四乙酸、120-240份氢氧化钠先后溶于800-1200份水中，在60-90℃下混合搅拌反应，并调节ph值为13-14，生成乙二胺四乙酸二钠碱溶液；（2）向步骤（1）中乙二胺四乙酸二钠碱溶液中加入50-150份次氮基三乙酸，搅拌反应，调节ph值为13-14，形成乙二胺四乙酸二钠与次氮基三乙酸钠混合碱溶液；（3）向步骤（2）中的混合碱溶液中加入300-600份硫酸铁，在60-90℃下搅拌反应，生成络合铁水溶液；（4）向步骤（3）中的络合铁溶液中加入5-10份二甲基二甲氧基硅烷，混合搅拌均匀，制成湿法脱硫络合铁催化剂。6.如权利要求5所述的湿法脱硫络合铁催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，混合搅拌反应的时间为0.5-3h。7.如权利要求5所述的湿法脱硫络合铁催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，搅拌反应的时间为0.5-3h。8.如权利要求5所述的湿法脱硫络合铁催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，搅拌反应的时间为1-3h。9.如权利要求5所述的湿法脱硫络合铁催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，混合搅拌的时间为10-30min。

技术总结
本发明公开了一种湿法脱硫络合铁催化剂及其制备方法，包括以下重量份数的原料组分：乙二胺四乙酸300-600份、氢氧化钠120-240份、次氮基三乙酸50-150份、硫酸铁300-600份、二甲基二甲氧基硅烷5-10份、水800-1200份，制备方法包括将乙二胺四乙酸、氢氧化钠先后溶于水中，混合搅拌，调节pH值为13-14；加入次氮基三乙酸，搅拌反应；加入硫酸铁，搅拌反应；加入二甲基二甲氧基硅烷，混合均匀，制成湿法脱硫络合铁催化剂；本方案的催化剂耐强碱、强碱环境下使用稳定、不易沉淀且硫回收率高。不易沉淀且硫回收率高。


技术研发人员：杨金明 张绍亮 苏爱平 韩营俐
受保护的技术使用者：山东秋水化学科技有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/7/18