一种高炉煤气用抗毒保护剂及其制备方法与流程

本发明涉及煤气净化技术领域，具体来说涉及一种高炉煤气用常温抗毒保护剂及其制备方法。

背景技术：

高炉煤气中一般含有大量的hcl、hcn等酸性气体，同时还含有cos和h2s气体。高炉煤气直接燃烧或作为化工原料气利用，里面的酸性气体会腐蚀设备和管道，毒害后续催化剂，同时，燃烧会产生大量的氯化物、氮氧化物及so2，为达标排放，后续处理成本非常高。

高炉煤气燃烧前或作为化工原料气使用前，增设脱硫脱氯及其它有害气体，可以显著的降低净化成本，保护设备及后续催化剂。目前，高炉煤气脱硫越来越受到重视，对hcl、hcn等酸性气体脱除关注较少。普通的脱氯剂可用于高炉煤气常温下脱除氯化氢，但其常温氯容非常低，对hcn等其它酸性脱除效率非常低，且生产成本高，不适合高炉煤气等大规模装置使用。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本发明提出一种高炉煤气用常温抗毒保护剂及其制备方法，解决现有脱氯剂常温氯容低，对hcn等其它酸性脱除效率差，且生产成本高，不适合高炉煤气等大规模装置使用的问题。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样的：

一种高炉煤气用常温抗毒保护剂，包括活性组分、性能增强添加剂和骨架支撑组分，所述活性组分主要为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙、碳酸钙，所述性能增强添加剂为氧化锌、氧化铜，所述骨架支撑组分为高岭土、氧化镁。

进一步地，所述高炉煤气用常温抗毒保护剂主要配方含量为：氢氧化钙20-40wt%、小苏打20-40wt%、高岭土10-40wt%、氧化镁5-10wt%、氧化锌0-10wt%、氧化铜0-5wt%。

一种高炉煤气用常温抗毒保护剂的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤s1.将氢氧化钙粉、小苏打、高岭土、氧化镁、氧化锌、氧化铜，按质量比为：（20-40）：（20-40）：（10-40）：（5-10）：（0-10）：（0-5），加入到搅拌罐中混和均匀，得到固体混合物a；

步骤s2.向所述固体混合物a中添加水，边加水边混碾，混碾过程中所述固体混合物a发生化合反应放热，得到半湿泥状物b；

步骤s3.将所述半湿泥状物b用液压挤条机挤条成型，制备成条状的抗毒保护剂前驱体c；

步骤s4.将所述抗毒保护剂前驱体c放入烘箱干燥；

步骤s5.将干燥后的抗毒保护剂前驱体c放入马弗炉中焙烧活化，得到抗毒保护剂成品d。

进一步地，所述步骤s4干燥温度为120-150℃，时间为2-4h。

进一步地，所述步骤s5焙烧温度为400-600℃，焙烧时间为3-5h。

本发明的有益效果：本发明制备的高炉煤气用常温抗毒保护剂常温下脱氯精度可以达到1ppm，常温氯容可达25wt%以上，对hcn脱出效率可达90%以上，使用后的保护剂骨架结构完好，强度仍可达50n/cm以上，不发生坍塌泥化现象，价格便宜，适合高炉煤气等大规模装置使用，在高炉煤气有机硫水解前有效保护水解剂，可以显著的提高水解剂和脱硫剂的使用寿命，同时减少hcl等酸性气体对后续设备的腐蚀及满足氯排放要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种高炉煤气用常温抗毒保护剂的氯容检测装置图。

图中：

1、氮气钢瓶；2、转子流量计；3、盐酸鼓泡装置；4、干燥器；6、恒温水浴装置；7、反应器；8、加热器；9、湿式流量计；10、气体混合仓；a1、分析取样口一；a2、分析取样口二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种高炉煤气用常温抗毒保护剂，包括活性组分、性能增强添加剂和骨架支撑组分，所述活性组分主要为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙、碳酸钙，所述性能增强添加剂为氧化锌、氧化铜，所述骨架支撑组分为高岭土、氧化镁。

在本实施例中，所述高炉煤气用常温抗毒保护剂主要配方含量为：氢氧化钙35wt%、小苏打35wt%、高岭土20wt%、氧化镁5wt%、氧化锌4wt%、氧化铜1wt%。

一种高炉煤气用常温抗毒保护剂的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤s1.将氢氧化钙粉、小苏打、高岭土、氧化镁、氧化锌、氧化铜，按质量比30：30：30：5：4：1，总共称取500g加入到搅拌罐中混和均匀，得到固体混合物a；

步骤s2.向所述固体混合物a中添加260ml水，边加水边混碾，混碾过程中所述固体混合物a发生化合反应放热，得到半湿泥状物b；

步骤s3.将所述半湿泥状物b用液压挤条机挤条成型，制备成条状的抗毒保护剂前驱体c；

步骤s4.将所述抗毒保护剂前驱体c放入烘箱干燥；

步骤s5.将干燥后的抗毒保护剂前驱体c放入马弗炉中焙烧活化，得到抗毒保护剂成品d。

在本实施例中，所述步骤s4干燥温度为120℃，时间为2h。

在本实施例中，所述步骤s5焙烧温度为400℃，焙烧时间为5h。

如图1所示，在本实施例中，将所述步骤s5所得抗毒保护剂成品d放入反应器7进行检测,其中抗毒保护剂氯容按gb∕t38108-2019碱土金属高温脱氯剂氯容试验方法进行检测，试验温度80℃，空速1000h-1，进口hcl含量1000-2000ppm，脱hcn脱除率采用相同的设备和试验方法，其中试验温度50℃，空速1000h-1，进口hcn含量100-200ppm。

在本实施例中，经检测，所述抗毒保护剂成品d常温氯容为28wt%，对hcn脱出效率为92%。

总而言之，本发明结合目前钢铁行业高炉煤气脱硫工艺流程，开发一种能够有效脱除hcl、hcn等酸性气体的抗毒保护，保护后续脱硫催化剂。本发明制备的保护剂常温下脱氯精度可以达到1ppm，常温氯容可达25wt%以上，对hcn脱出效率可达90%以上，使用后的保护剂骨架结构完好，强度仍可达50n/cm以上，不发生坍塌泥化现象。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种高炉煤气用常温抗毒保护剂，其特征在于，包括活性组分、性能增强添加剂和骨架支撑组分，所述活性组分主要为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙、碳酸钙，所述性能增强添加剂为氧化锌、氧化铜，所述骨架支撑组分为高岭土、氧化镁。

2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气用常温抗毒保护剂，其特征在于：所述高炉煤气用常温抗毒保护剂主要配方含量为：氢氧化钙20-40wt%、小苏打20-40wt%、高岭土10-40wt%、氧化镁5-10wt%、氧化锌0-10wt%、氧化铜0-5wt%。

3.一种高炉煤气用常温抗毒保护剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤s1.将氢氧化钙粉、小苏打、高岭土、氧化镁、氧化锌、氧化铜，按质量比为：（20-40）：（20-40）：（10-40）：（5-10）：（0-10）：（0-5），加入到搅拌罐中混和均匀，得到固体混合物a；

步骤s2.向所述固体混合物a中添加水，边加水边混碾，混碾过程中所述固体混合物a发生化合反应放热，得到半湿泥状物b；

步骤s3.将所述半湿泥状物b用液压挤条机挤条成型，制备成条状的抗毒保护剂前驱体c；

步骤s4.将所述抗毒保护剂前驱体c放入烘箱干燥；

步骤s5.将干燥后的抗毒保护剂前驱体c放入马弗炉中焙烧活化，得到抗毒保护剂成品d。

4.根据权利要求3所述的一种高炉煤气用常温抗毒保护剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s4干燥温度为120-150℃，时间为2-4h。

5.根据权利要求3所述的一种高炉煤气用常温抗毒保护剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s5焙烧温度为400-600℃，焙烧时间为3-5h。

技术总结
本发明公开了一种高炉煤气用常温抗毒保护剂及其制备方法，包括活性组分、性能增强添加剂和骨架支撑组分，所述活性组分主要为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙、碳酸钙，所述性能增强添加剂为氧化锌、氧化铜，所述骨架支撑组分为高岭土、氧化镁，所述抗毒保护剂主要配方含量为：氢氧化钙20‑40wt%、小苏打20‑40wt%、高岭土10‑40wt%、氧化镁5‑10wt%、氧化锌0‑10wt%、氧化铜0‑5wt%，固体在混捏成型过程中发生反应生成抗毒保护剂前驱体，然后干燥焙烧成抗毒保护剂成品。本发明制备的抗毒保护剂常温下脱氯精度可以达到1ppm，常温氯容可达25wt%以上，对HCN脱出效率可达90%以上，使用后的抗毒保护剂骨架结构完好，强度仍可达50 N/cm以上，不发生坍塌泥化现象，生产成本低，适合大规模生产使用。

技术研发人员：刘道清;李咸伟;黄刚;贺玉成;王跃飞;胡子国;俞勇梅;顾德仁
受保护的技术使用者：湖北华特尔净化科技股份有限公司;宝山钢铁股份有限公司
技术研发日：2021.02.23
技术公布日：2021.06.11