摘要：由于目前煤气应用越来越多，常温煤气脱硫剂研发工作也越来越受到重视。本文对于高效常温氧化铁脱硫剂相关问题进行分析，全面分析考察脱硫工艺因素对其应用的影响，为解决脱硫剂存在的各种不足提供一些思路。
关键词：脱硫剂氧化铁影响因素
0引言
H2S脱除技术研究在工业气体净化领域中占重要地位。随着化学合成工业的日益发展，工业原料气各种煤气、天然气、合成原料气的消费量大幅增加。近代工业的迅猛发展及日益严格的环境保护标准，对于各种工业以及民用气源提出了更为严格的要求，即在工艺气体实现工业和民用应用前必须进行有效净化，尤其是含硫气体的脱除，其中H2S杂质的脱除尤为重要。因此，品目繁多的脱硫方法及脱硫剂应运而生，对气体净化作出了重大的贡献。本文对于高效常温氧化铁脱硫剂相关问题进行分析，全面分析考察脱硫工艺因素对其应用的影响，为解决脱硫剂存在的各种不足提供一些思路。
1脱硫工艺概述
煤气的化学组成根据气化煤种、气化方法和用户要求的不同而定。因此，其中H2S含量也不同。一般对于焦化厂干馏煤气、水煤气和两段炉煤气站等均需设有脱硫装置进行脱硫操作。图1给出了目前焦化厂煤气常用的常温脱硫工艺。该工艺适用于大规模的干馏制煤气厂，对于产量较小的煤气厂可以直接干法脱除煤气中H2S，不必在前面串连湿法脱硫装置。对于煤气中H2S含量较高的场合，干法装置前同样也应设湿法脱硫装置，以提高脱硫精度。目前所用的干法脱硫设备，对于成型脱硫剂一般使用脱硫塔。
2氧化铁脱硫剂概述
氧化铁系脱硫剂由于原料廉价、制备工艺简单、脱硫精度高、硫容高、适用范围宽等特点而广泛应用于各种工业及民用气源的脱硫。
2.1氧化铁原料的开发氧化铁原料的开发和利用从早期以炼铝赤泥到以铁渣、天然含铁矿、钢厂赤泥等为原料，发展到今天以合成铁为主经过了上百年的历程。最早的氧化铁脱硫剂是由德国的Luxmasse公司以炼铝工业赤泥为原料开发制成的。1975年，日本的岛田则喜采用炼钢转炉赤泥制备常温氧化铁脱硫剂，并申请了一项专利，后秋野友治制备成了用于中温的颗粒状赤泥脱硫剂。至今，在常温无定形氧化铁脱硫剂的制备中，赤泥(约含60～70％的氧化铁)仍然是主要原料。但是，以赤泥、沼铁矿及矿渣为原料制备的脱硫剂，存在一个致命的缺点，初始硫容较低，甚至经过多次再生活化后，硫容仍得不到提高。因此，人们的目标转向直接以铁为原料合成氧化铁。起初，以废铁屑喷水放置空气中氧化，在添加其他辅助成份制备成脱硫剂，效果得到改善。然而，此法生产周期较长，一般一个月以上，而且在铁屑氧化过程中需要经常翻动以充分氧化，使得工人的劳动强度较大，目前没有得到普及应用。
发展到目前，常温氧化铁脱硫剂的制备主要以合成活性氧化铁为主要路线。以工业废料硫酸亚铁或废铁屑酸解后添加石灰水或烧碱等碱性物质，生成水合氧化铁沉淀，再加以其他助剂，成型烘干，然后进行其他深加工即成。不同路线制备出的脱硫剂各种性能差异较大。但是，此法制备的脱硫剂活性铁含量高，硫容明显提高，添加各种助剂后其他性能也得到明显改善。合成氧化铁的成本比以上几种稍高，而且制作过程复杂。但是这种定向合成活性氧化铁的成本较高，目前其用途主要是辅以其他有利于脱除有机硫的助剂，用来制备价格昂贵的精脱硫剂。以下将介绍国内外铁系脱硫剂的开发研究情况，提出其下一步发展方向。
2.2国内外氧化铁脱硫剂产品开发研制国外常温氧化铁脱硫剂的研制比我国要早一百年左右。日本是氧化铁脱硫剂开发应用较早的国家，铁系干法脱硫剂应用较多，但是由于废脱硫剂再利用技术的不成熟，加上资源的不充足以及经济发展的提高，氧化铁脱硫剂己经逐步被的湿法取代。在印度、俄罗斯及德国，脱硫剂的仍有市场。
国内，由于技术和环境保护意识落后，因而对H2S脱除的研究起步较晚。太原理工大学是最早进行常温氧化铁脱硫剂的开发及推广应用的。煤炭科学研究总院从1995年至今，先后开发了以沼铁矿、钢厂赤泥、合成氧化铁为原料的JT、BM系列常温煤气脱硫剂，成功应用于本溪钢厂等单位。2002年开始，又申请了科研院所技术开发专项基金用于常温脱硫原有技术的改进。
3脱硫工艺影响因素研究
常温下成型氧化铁脱硫剂脱除H2S的效果，不仅与影响其物理化学状态的制备工艺配方、成型条件密切相关，而且随脱硫工艺控制条件的不同而有明显的变化，主要表现在硫容、脱硫精度、粉化程度上。常温脱硫工艺中温度、空速、酸碱度、颗粒粒径、脱硫剂含水量、H2S浓度等是影响脱硫剂反应性的主要因素。
3.1温度影响。温度对于氧化铁脱硫效果的影响非常显著，但是，不同的脱硫剂适用范围差别很大，对于BMC型常温煤气脱硫剂来讲最佳温度在20℃左右，这不同于其它脱硫剂最佳工作温度为40℃左右，明显增强了脱硫剂的适用性。由于常温下脱硫剂箱基本上为露天放置，因而脱硫温度主要受季节变化，最佳操作温度为20℃左右，基本等于大部分地区的年平均温度，大部分季节里不需要进行通高温蒸汽和箱体保温等措施，另一方面也大大降低了脱硫工艺投资。