申请日2015.10.14
公开(公告)日2017.04.26
IPC分类号B01D53/86; B01D53/48; B01D53/58; B01J23/72; B01J23/06; B01J23/745; B01J23/755
摘要
本发明公开了一种用于处理焦化污水池臭气的脱臭剂、制备方法及其应用。本发明通过金属醋酸盐或/和硝酸盐与燃烧剂混合均匀在一定温度下进行燃烧，得到脱臭材料的活性物质。再将所得活性物质与活性炭载体、助挤剂混合进行挤条成型，进而干燥，于180℃-500℃下进行焙烧即制得脱臭剂。本发明得到的脱臭剂兼具吸附和催化转化功效，其在制备过程中采用的矩阵燃烧法能有效减少或避免在焙烧过程中对催化剂晶粒结构的破坏，催化剂孔径分布更加均匀、孔体积高、负载的金属组分分散性好。本发明的脱臭剂采用两塔串联三段吸附式工艺对焦化污水进行脱臭处理，脱臭效果好、安全性好、运行周期长、净化度高，并且更换方便。
权利要求书
1.一种用于处理焦化污水池臭气的脱臭剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将金属氧化物先驱物和燃烧剂按摩尔比为1：4～1：6混合均匀后，在500℃～800℃温度下燃烧30-90min，再自然降温，得到催化剂活性物质，其为纳米级氧化物固体粉末;其中：所述金属氧化物先驱物选自金属醋酸盐、金属硝酸盐和金属草酸盐中的一种或多种;所述金属醋酸盐、金属硝酸盐和金属草酸盐为锌盐、镍盐、铜盐、钴盐或锰盐中任一种;所述燃烧剂选自尿素、有机分散剂和柠檬酸中的一种或多种;
(2)将步骤(1)制备得到的催化剂活性物质和活性炭载体、助挤剂混合均匀后，于挤条机上挤条成型;其中：所述催化剂活性物质和活性炭载体的质量比1：(2.5-5)，所述助挤剂的加入量为催化剂活性物质和活性炭载体总重量的1%-5%;
(3)将挤条成型得到的长条进行干燥后，在150-350℃温度下进行焙烧，即制得脱臭剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述有机分散剂选自PEG200、PEG400、PEG600或PEG1000中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述活性炭载体选自椰壳活性炭、竹炭、糠醛渣活性炭或经TiO2/MgO改性的复合活性炭载体中的任一种，所述活性炭载体的粒度在500-1000目之间，比表面积为500m2/g以上。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的活性炭载体使用前于80-100℃温度下预先干燥20-30小时。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，挤条成型的挤条直径为2-5mm。
6.根据权利要求1-5之一所述的制备方法得到的脱臭剂。
7.根据权利要求1-5之一所述的制备方法得到的除臭剂应用于处理焦化污水池臭气，其特征在于，其采用两塔串联三段式除臭工艺进行脱臭。
说明书
一种用于处理焦化污水池臭气的脱臭剂、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及化学材料技术领域，特别是涉及一种用于焦化污水池臭气处理的脱臭材料的制备方法及其脱臭工艺。
背景技术
近年来，含硫原油或高硫原油在中国石化炼油企业中所占比重越来越大，从而导致炼油企业生产过程中产生的焦化污水和废气量越来越大。炼油厂中三废处理装置含硫污水储罐、延迟焦化装置冷焦水储罐和冷焦水沉降罐等均是主要排放源。这些含硫的污水在储罐内闪蒸，挥发出硫化氢、硫醇、硫醚、羰基硫、苯系物、烃、氨等大气污染物形成恶臭废气。这些废气中硫化物浓度一般不是很高，没有太大的回收价值，但如果直接排放将严重污染周边环境，并损害厂内员工及周边居民的身体健康。
目前，我国炼油行业含硫恶臭物质处理技术主要有液氨及其它碱液湿化化学脱臭、生物法脱臭、IVP活性炭吸附脱臭和干法化学脱臭等，湿法化学脱臭能耗高，产生碱渣，造成二次污染;生物法脱臭无二次污染，但需与湿法脱臭相结合，反应周期较长，反应条件苛刻，不易操作;IVP活性炭吸附脱臭，主要依靠碱液浸过的活性炭吸附中和反应脱臭，但活性炭再生较难，且有废碱液产生;相比之下，干法化学脱臭具有明显的优势：脱臭剂可定期再生，可回收硫磺，运行过程中能耗小，操作简便，因此，炼油行业焦化污水处理过程中更多采用干法化学脱臭处理技术。
干法脱臭所用的脱臭剂材料一般是采用铁系、锌系、铜系或锰系的金属氧化物或水合物，铁系脱臭剂应用于焦化污水废气处理，对部分恶臭物质具有一定的再生性，但生成的FeS具有易燃易爆性，在脱臭处理过程中极易造成爆炸，如2005年7月份中国石化股份公司塔河分公司使用北京三聚公司开发的JX-1(或JX-TX)脱硫剂后，冷焦水罐发生闪爆，2006年，金陵分公司延迟焦化装置冷焦水罐发生类似的闪爆，产生闪爆原因正是北京三聚公司开发的JX-1(或JX-TX)脱硫剂含有铁，从而严重影响中石化股份有限公司的安全生产;锌系、铜系和锰系脱臭剂，脱臭效率低，成本高。
迄今为止，针对炼油厂焦化污水池的恶臭处理的专利、文章很少，大部分炼油厂采用单塔活性炭脱臭工艺，操作、工艺过于简单，处理混合恶臭气体时没有针对性，往往脱臭周期短，净化度不够高。因此，针对焦化污水恶臭物质，开发一种新型的脱臭处理材料和脱臭工艺显得尤为重要。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于处理焦化污水池臭气的脱臭剂、制备方法及其应用。其制备方法简单，获得的脱臭剂采用两塔串联除臭工艺进行脱臭处理，活性高，效果好。
本发明的技术方案具体如下。
本发明提供一种用于处理焦化污水池废气的脱臭剂的制备方法，其将矩阵燃烧法和挤条成型相结合，具体步骤如下：
(1)将金属氧化物先驱物和燃烧剂按摩尔比为1：4～1：6混合均匀后，在500℃～800℃温度下燃烧30-90min，再自然降温，得到催化剂活性物质，其为纳米级氧化物固体粉末;其中：所述金属氧化物先驱物和燃烧剂的摩尔比为1：(4～6)，所述金属氧化物先驱物选自金属醋酸盐、金属硝酸盐和金属草酸盐中的一种或多种;所述燃烧剂选自尿素、有机分散剂和柠檬酸中的一种或多种;所述金属醋酸盐、金属硝酸盐和金属草酸盐为锌盐、镍盐、铜盐、钴盐或锰盐中任一种;
(2)将步骤(1)制备得到的催化剂活性物质和活性炭载体、助挤剂混合均匀后，于挤条机上挤条成型;其中：所述催化剂活性物质和活性炭载体的质量比1：(2.5-5)，所述助挤剂的加入量为催化剂活性物质和活性炭载体总重量的1%-5%;
(3)将挤条成型得到的长条进行干燥后，在150-350℃温度下进行焙烧，即制得脱臭剂。
上述步骤(1)中，所述金属醋酸盐、金属硝酸盐和金属草酸盐为锌盐、镍盐、铜盐、钴盐或锰盐中任一种。具体的说，金属氧化物先驱物为Zn(AC)2、Ni(AC)2、Cu(AC)2、Mn(AC)2、Co(AC)2、Zn(NO3)2、Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Mn(NO3)2、Co(NO3)2、ZnC2O4、NiC2O4、CuC2O4、MnC2O4或CoC2O4中任一种或几种。
上述步骤(1)中，所述有机分散剂选自PEG200、PEG400、PEG600或PEG1000中的一种或多种。
上述步骤(2)中，所述活性炭载体选自椰壳活性炭、竹炭、糠醛渣活性炭或经TiO2/MgO改性的复合活性炭载体中任一种，所述活性炭载体的粒度在500-1000目之间，比表面积为500m2/g以上。
上述步骤(2)中的活性炭载体使用前于80-100℃温度下预先干燥20-30小时。
上述步骤(2)中，挤条成型的挤条直径为2-5mm。
本发明还提供一种根据上述制备方法得到的除臭剂。
本发明还进一步提供上述制备方法得到的除臭剂用于处理焦化污水池臭气的应用，其采用两塔串联三段式除臭工艺进行脱臭。
上述的两塔串联三段式除臭工艺中，采用串联的两个除臭塔进行除臭，第一除臭塔用于填装大比表面积的活性炭，主要用于对苯系物、烃类进行吸附，第二除臭塔分为两段，可分别填装本发明所制备的相同或不同种类的脱臭材料，实现对含硫化合物的催化转化，转化为无臭的气体进行排放。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用矩阵燃烧法制备纳米级别的催化活性物质，减少或避免了在焙烧过程中对催化剂晶粒结构的破坏，得到的催化活性物质孔径分布更加均匀、孔体积高、负载的金属组分分散性好，进而有利于提高脱臭剂脱臭效果。
(2)本发明的脱臭剂及脱臭工艺专门针对焦化污水池臭气组分，如H2S、有机硫和氨等;其对有机硫的脱除效率达99.5%以上，对H2S的脱除出口浓度低于0.001ppm，单次穿透硫容也达40%以上，脱氨(胺)效率也在97%以上，脱臭效果好。
(3)本发明用脱臭剂进行焦化污水吃臭气处理时，采用2塔3段式脱臭材料的安装形式，其安全性高、运行周期长、净化度高，更换方便;同时比采用活性炭进行单塔除臭的效果更好。
