固体脱硫剂的研究进展

第35卷第2期2010年2月

上海化工

ShanghaiChemicalIndustry

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摘要综述了固体脱硫剂的研究现状。目前固体脱硫剂主要有铁系脱硫剂、锌系脱硫剂、锰系脱硫剂和活性炭系应用研究现状进行了分析，指出今后精脱硫催化剂的发展方向。脱硫剂，对这些脱硫剂的特点、脱硫氧化铁

氧化锌活性炭

硫化氢

有机硫

关键词

中图分类号TQ113.26+4.1

近年来以煤为原料的煤化工下游产品如甲醇和低碳醇、二甲醚和低碳烃类等物质，生产的主要途径

均为煤气化-合成气-下游产品的合成。而几乎所有这些由合成气合成的下游产品均需要催化剂，且对硫都比较敏感。合成气中的微量硫化物成为影响下游合成催化剂的一类重要毒物。硫的脱除成为生产煤化工下游产品的重要工段。传统脱硫方法可分为湿法脱硫和干法脱硫。湿法脱硫通常硫容量较大，且再生容易，曾得到蓬勃的发展。随着煤化工下游产品的开发，发现单一使用湿法脱硫难以达到下游催化剂对硫的控制使用要求。而干法脱硫相对于湿法脱硫来说，虽不能达到那么高的硫容量，但脱硫精度高，且操作简便。随着煤下游产品的开发，对脱硫催化剂提出了更高的要求，也促使固体脱硫催化的研究有了更大的进展。目前应用于合成气脱硫的固体脱硫剂主要是铁系脱硫剂、锌系脱硫剂、锰系脱硫剂和活性炭系脱硫剂以及在此脱硫剂上的改进。

主要原料制备的氧化铁高温煤气脱硫剂的还原及硫化动力学行为可用等效粒子模型加以表征，并且，还原和硫化过程均存在着由表面化学反应向扩散控制的动力学转移过程，且扩散活化能大于表面反应过程的活化能。

氧化铁脱硫剂从热力学角度分析，氧化铁的出口H2S含量达不到小于1×10-7的水平。因此提出了与其他金属化合物复合而成的脱硫剂。刘世斌等[5]研究了以铁氧化物为主要活性成分，配加其他过渡金属氧化物制成复合型金属氧化物同体颗粒脱硫剂

TiO2（主要成分为FeO、），该脱硫剂具有活性高、硫容大且可再生重复使用等特点。兰昌云等[6]采用加入

助催化和制孔剂的办法来提高脱硫效果和比表面积。结果表明氧化锌为助剂和NH4HCO3为制孔剂，同时加入一种碱助剂按一定比例所制得的常温脱硫剂的脱硫效果较好。

XieWei[7]等以电厂粉煤灰为载体制备了含有氧化铁、氧化铈和高岭土的铁系脱硫剂，该催化剂使用温度为420~620℃，硫容的大小取决于Fe1-xS的形

SiO2和TiO2成。Sere等[8]开发了含有氧化铁+ZnO、

或ZrO2的脱硫剂，脱硫剂在高温下表现出较高的硫

容。

氧化铁属常温脱硫剂，可单独使用或与常温羰基硫水解催化剂，但脱硫精度不高。复合氧化铁脱硫精度得到了提高，但脱硫温度呈现增高趋势。

1铁系脱硫剂

氧化铁脱硫剂以其硫容大、价格低、可在常温下空气再生等特点而深受用户欢迎。但也存在着强度

差、遇水粉化、脱硫精度不高等不足之处，影响了其工业应用。同时，在还原气氛中，较高温度下会发生如下积碳反应[1]：

Fe3O4→Fen-FeC*→Fen-Fe*+C(积碳)（或FexC）Fen-Fe*→Fen-FeC*（或FexC）邢同春等[2-3]指出，在脱硫过程中真正起脱硫活

γ型氧化铁。李彦旭等[4]指出，性的是α、以赤泥为

2锌系脱硫剂

氧化锌脱硫剂由活性氧化锌与活化剂、添加剂