有机胺用于铁基脱硫剂的制备及其性能研究

发布时间：2017-12-07 20:24

  本文关键词：有机胺用于铁基脱硫剂的制备及其性能研究

  更多相关文章： 有机胺 FeOOH H2S 铁基复合氧化物 孔结构

【摘要】：随着社会对环保要求的不断提高,以及国家对安全生产的监管力度逐渐加强,煤化工和炼油企业将面临深度脱硫的技术挑战。本文采用直接沉淀法,以有机胺为沉淀剂制备了Fe-MEA、Fe-DEA、Fe-TEA、Fe-EDA等单金属铁氧化物脱硫剂,采用共沉淀法制备了Fe-Zn、Fe-Al、Fe-Mn、Fe-Zn-Al等铁基复合氧化物脱硫剂,用于脱除合成气及气态烃等工艺气体中的H2S。通过对所制得的脱硫剂进行活性评价,探究了不同制备方法、不同原料或添加剂对脱硫剂活性和孔结构的影响。采用氮气吸附(BET)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)等系列表征方法对所制得的样品进行比表面积、孔结构、晶体种类及结构、热稳定性等分析,并对高活性铁氧化物和铁基复合氧化物的形成条件和机理进行了解释。(1)对于不同有机胺制备单金属铁氧化物,采用DEA作沉淀剂获得的产物为无定型FeOOH,脱硫活性最高(34.26%),孔结构性能最好(比表面132.2m2/g,孔容0.187cm3/g,介孔比例高达91.38%);采用TEA和MEA作沉淀剂获得的产物为α-FeOOH,脱硫活性和孔结构性能稍差;采用EDA作沉淀剂获得的产物为活性很低的Fe3O4,基本不具备孔结构。(2)正交实验表明,对于Fe-DEA体系,最佳的制备条件是:反应温度为40℃,沉淀剂与铁盐摩尔比为1.8:1,反应时间为1.5h。影响硫容大小的因素主次依次是:反应温度,反应时间,摩尔比。在60℃~700℃之间对样品进行后处理,发现100℃处理后的脱硫剂活性最高,孔结构也较发达。随着后处理温度的升高,样品由无定型FeOOH逐渐向晶态转化,最终全部转变成晶态的α-Fe2O3。(3)对于铁基复合氧化物体系,Zn对铁基脱硫剂的脱硫活性具有显著的提升作用,Mn和Al对铁基脱硫剂的脱硫活性影响不大。在Fe-Zn复合氧化物体系,当Zn的添加量为9%时,产物的穿透硫容高达39.97%,比表面156.1m2/g,孔体积0.273m3/g;在Fe-Al复合氧化物体系,随着Al的添加量的增加,比表面逐步升高,最高可达239.4m2/g,孔体积最高达0.305m3/g;在Fe-Zn-Al复合氧化物体系,当摩尔比Fe:Zn:Al=1:9%:12%时,产物最高硫容为44.28%,此时,比表面199.5m2/g,孔体积0.265m3/g,介孔比例为92.28%。(4)由热重分析得知,铁基复合氧化物的最佳干燥温度应控制在150℃左右;XRD显示,在所有制备的铁基复合氧化物中,Fe始终以α-FeOOH的形式存在,Mn~(2+)、Zn~(2+)、Al3+等离子并没有与Fe~(2+)形成新的物质,而是分别以氧化物或者羟基水合物的形式存在;BET表明,除了样品FM有一定的大孔结构外,其他铁基复合氧化物均具有第Ⅳ类型的吸附等温线和H3型吸脱附滞后环,属于典型介孔结构;由离子沉淀-溶解平衡曲线可以得知,Fe~(2+)与Al3+、Zn~(2+)具有较宽的共沉淀区间,特别是Fe~(2+)和Zn~(2+)的沉淀曲线基本重合,可以实现同步沉淀。Fe-Zn-Al的共沉淀pH范围为5.92~13.86,最佳终点pH=8.56。
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O614.811

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王爱军,祁海鹰,由长福,吕屏,徐旭常;蒸汽活化提高脱硫剂钙利用率的实验研究[J];工程热物理学报;2000年06期

2 李红杰;新型高效活性脱硫剂研制成功[J];化工矿物与加工;2000年09期

3 ;新型助燃脱硫剂诞生[J];水力采煤与管道运输;2001年01期

4 白静怡,凌开成;处理废脱硫剂的可行性研究[J];煤炭转化;2002年03期

5 刘妮,赵敬德,程乐鸣,骆仲泱,岑可法;脱硫剂反应活性综合评价体系的研究[J];动力工程;2003年02期

6 温飞;新型高效脱硫剂投入工业应用[J];精细石油化工;2003年02期

7 钱晓东 ,赵长遂;钙性脱硫剂改性方法[J];环境导报;2003年05期

8 ;新型助燃脱硫剂研制成功[J];无机盐工业;2003年03期

9 刘洋;郭兵兵;祝月全;;脱硫剂的研究进展[J];当代化工;2013年06期

10 陈尚娴;;钢铁脱硫剂[J];稀土与铌;1979年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 任晓冬;张廷安;刘燕;勾力争;李冲;豆志河;吕国志;赫冀成;;氧化镁基脱硫剂铁水脱硫过程的热力学分析[A];第十六届全国炼钢学术会议论文集[C];2010年

2 杨文刚;;对废脱硫剂处理的研究[A];2004全国能源与热工学术年会论文集（2）[C];2004年

3 杨文刚;;对废脱硫剂处理的研究[A];2005中国钢铁年会论文集（第2卷）[C];2005年

4 温福亚;周军建;周军生;;888脱硫剂在焦炉气脱硫中的应用[A];2006年化肥学会年会暨氮肥行业技改经验交流会论文资料集[C];2006年

5 ;节能环保技术的先行者——记陈炳廉和他研发的“节能脱硫剂”[A];引领中国科技的创新力量[C];2012年

6 樊辉;陈陆建;赵红;甑建;孙文成;胡康宁;;天然气活性炭基脱硫剂性能评价[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年

7 曹密静;王胜春;闫绍才;;焦炉煤气络合铁脱硫剂配比的实验研究[A];2012冀苏鲁皖赣五省金属（冶金）学会第十六届焦化学术年会论文集[C];2012年

8 ;煤炭高效节能消烟脱硫剂(简称节能脱硫剂)[A];引领中国科技的创新力量[C];2012年

9 梁新腾;陈永;曾建华;李桂军;黄正华;;镁复合脱硫剂与复合脱硫剂在攀钢的实践分析[A];2012年全国炼钢—连铸生产技术会论文集（上）[C];2012年

10 毛志伟;王浩明;孙礼明;;湿法烟气脱硫系统中脱硫剂石灰石及其溶解特性研究[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集（下卷）[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 王成明　黄筱琳;创新招标方法采购原油脱硫剂[N];中国石化报;2008年

2 万雪峰 李德刚 廖相巍;管线钢深脱硫剂开发[N];世界金属导报;2009年

3 徐俊华　周迎久 通讯员 王婵 高莎;石家庄裕西地区免费发放脱硫剂[N];中国环境报;2012年

4 ;一种铜系脱硫剂的再生方法[N];中国有色金属报;2003年

5 蔡维希;强化助燃脱硫剂高效节煤[N];中国化工报;2009年

6 记者 孙希军;“丰华”把脱硫剂做到东北最大[N];营口日报;2009年

7 记者 朱立毅;大连油管火灾祸因:脱硫剂加注乱作业[N];新华每日电讯;2010年

8 路素娟;脱硫剂扩散对铁水脱硫的影响[N];世界金属导报;2012年

9 张建新;新型高效脱硫剂投入工业应用[N];中国化工报;2003年

10 吴巍 胡砚斌 韩志军;按照反应热力学合理选择脱硫剂[N];中国冶金报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 任晓冬;用于铁水炉外脱硫的新型氧化镁基脱硫剂的基础研究[D];东北大学;2014年

2 刘妮;钙基脱硫剂反应性能评价体系及反应机理的研究[D];浙江大学;2002年

3 李芬;纳米锌基脱硫剂室温脱硫效能及再生研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

4 张照飞;锰基—蠕虫状介孔高温煤气脱硫剂的制备及性能研究[D];天津大学;2014年

5 宋占龙;加压煤气化钙基脱硫剂还原脱硫及硫化钙氧化的研究[D];东南大学;2006年

6 张凤梅;介孔高温煤气脱硫剂的研制与性能研究[D];天津大学;2012年

7 尚建宇;钙基脱硫剂硫化反应产物层扩散机制研究[D];华北电力大学（河北）;2010年

8 程世庆;钙基脱硫剂微观结构特性与流化床燃烧脱硫试验研究[D];浙江大学;2003年

9 陈庆军;炭质多孔材料的结构控制及对H2S、CO2脱除行为研究[D];华东理工大学;2012年

10 刘晓娟;用于SOFC燃料气的高温锰基脱硫剂的制备及性能优化[D];中国矿业大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘生昕;氧化铁脱硫剂脱硫行为的研究[D];太原理工大学;2011年

2 高春珍;氧化铈高温煤气脱硫剂的制备与活性评价[D];太原理工大学;2004年

3 湛月平;稀土氧化物高温煤气脱硫剂的制备、表征与性能研究[D];天津大学;2010年

4 张江江;白云石与石灰石尾矿用于铁水脱硫剂研究[D];河北联合大学;2014年

5 关怀;氧化铁高温煤气脱硫剂再生动力学研究[D];太原理工大学;2015年

6 贺恩云;伽玛氧化铁的低温脱硫性能研究[D];太原理工大学;2014年

7 胡艳慧;SO_2-O_2协同作用下氧化铈高温煤气脱硫剂的再生行为[D];太原理工大学;2014年

8 高玉坤;SO_2-O_2协同作用下氧化铁高温煤气脱硫剂的再生行为[D];太原理工大学;2014年

9 杨蕾;SO_2-O_2协同作用下Mn_2O_3高温煤气脱硫剂的再生行为[D];太原理工大学;2014年

10 吴栋;糠醛渣活性炭基铁锌酸脱硫剂的制备及其脱硫性能研究[D];青岛科技大学;2015年

，

本文编号：1263681