本發(fā)明屬于能源化工材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氧化鋅基常溫深度脫硫劑及其制備方法與應(yīng)用，尤其是涉及一種在石油和煤化工領(lǐng)域中對各種氣態(tài)、液態(tài)物料中硫化氫進(jìn)行常溫深度脫除的氧化鋅基脫硫劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

硫化氫(H₂S)廣泛存在于烯烴、液化石油氣、天然氣、合成氣等石油和煤化工產(chǎn)品中。在這些化工原料的運輸、儲藏過程中，H₂S會腐蝕設(shè)備和管道。特別是在對其后續(xù)深加工利用過程中，極少量H₂S的存在都會導(dǎo)致催化劑中毒。因此，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，深度脫除硫化氫是必不可少的重要環(huán)節(jié)，是化工原料凈化工藝的重要組成部分。

化工原料中H₂S的脫除通常采用干法脫硫和濕法脫硫兩種技術(shù)。濕法脫硫雖然技術(shù)成熟，但存在脫硫過程能耗高，設(shè)備投資大等問題，并且其最大的不足之處在于只能將H₂S脫除至1～10ppm左右，無法實現(xiàn)深度脫硫。相比之下，干法脫硫具有脫硫精度高、設(shè)備投資小、能耗低等特點。干法脫硫中，氧化鋅脫硫劑具有脫硫精度高、硫容大、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于化工原料的精脫硫。但是，傳統(tǒng)的氧化鋅脫硫劑常需要在180～400℃的中高溫條件下，才具有較高的硫容和脫硫活性，這也使得脫硫過程能耗高，且很多化工原料在上述溫度下容易發(fā)生副反應(yīng)而變質(zhì)。但在常溫條件下，其脫硫活性和硫容卻顯著降低，硫容普遍低于12％。為了提高氧化鋅脫硫劑的低溫脫硫活性和硫容，該領(lǐng)域的技術(shù)人員開始從單純氧化鋅脫硫劑轉(zhuǎn)移到氧化鋅基復(fù)合金屬氧化物脫硫劑的研究。

中國專利CN 1046213 C中公開了一種由氧化鋅(可以是氧化鋅、氫氧化鋅、碳酸鋅或堿式碳酸鋅)和結(jié)構(gòu)助劑鐵鋁酸鈣水泥(主要包括CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃)等組成的常溫氧化鋅基復(fù)合脫硫劑，其中活性組分ZnO的含量在80～95％(m/m)以上。所述氧化鋅脫硫劑在20℃、1500h^-1時條件下，硫容只有8.2％，并且其脫硫精度只能達(dá)到0.05ppm以下。

中國專利CN 102078749 B中公開了一種由堿式碳酸鋅、碳酸銅、礬土水泥、羥基氧化鐵和粘結(jié)劑組成的氧化鋅基精細(xì)脫硫劑。當(dāng)以重量計堿式碳酸鋅為60份、碳酸銅為25份、γ-羥基氧化鐵為6份、礬土水泥為11份時，所制備的氧化鋅基精細(xì)脫硫劑在20℃下脫硫精度達(dá)到0.02ppm，但其硫容為13.8％。

中國專利CN 101591557 B中公開了一種由活性氧化鋅、碳酸錳、混合助劑(高嶺土、凹凸棒、膨潤土或高容硫粉)、堿性助劑(苛性化系數(shù)為1.45～1.55的偏鋁酸鈉)和粘結(jié)劑(羧甲基纖維素或甲基纖維素溶液)制備而成的改進(jìn)型常溫脫硫劑。在25℃測試條件下，當(dāng)脫硫劑中氧化鋅含量≥95％時脫硫劑硫容最高，為12％。

中國專利CN 102961959 B中公開了一種由活性氧化鋅、高鋁粉、膨潤土、氫氧化鈣和羧甲基纖維素鈉混合擠條而制備的氧化鋅精脫硫劑。該精脫硫劑在25℃，空速1h^-1條件下，將液態(tài)丙烯中12ppm的H₂S脫除至0.03ppm，硫容為3.1％。

中國專利CN 101485954 A公開了一種由納米氧化鋅、氧化銅、粘結(jié)劑和造孔劑與水混合形成混合物，然后將該混合物進(jìn)行捏合、成型、干燥、焙燒得到脫硫劑。該脫硫劑在30℃下的脫硫精度只能達(dá)到0.05ppm以下，穿透硫容為15.5％，仍不能滿足需求，這可能是由于活性組分納米氧化鋅和氧化銅在捏合成型的制備過程中的混合不夠均勻所致。

綜上所述，盡管經(jīng)過多年的研究，氧化鋅基脫硫劑的脫硫性能有了大幅提高，但目前有關(guān)氧化鋅基脫硫劑的技術(shù)仍存在以下不足之處：1)脫硫劑的硫容還需進(jìn)一步提高，特別是常溫硫容普遍低于15％；2)脫硫精度不夠，難以將硫化氫脫除低至0.03ppm以下；3)脫硫劑低溫活性不足，要達(dá)到好的脫硫效果和高硫容往往需要在較高溫度下進(jìn)行，增加了能耗和操作費用；4)仍需尋找一種更為簡便的脫硫劑的制備方法，提高活性組分的利用率，降低成本。因此，需要研制一種常溫常壓條件下，具有良好低溫活性、高硫容和高穩(wěn)定性，同時合成成本低、易于工業(yè)化的微量硫化氫深度脫硫劑，并開發(fā)對應(yīng)的脫硫工藝，對石油及煤化工原料中硫化氫的深度脫除凈化具有重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)實用，常溫常壓下具有高硫容和高脫硫精度的氧化鋅基常溫深度脫硫劑及其制備方法與應(yīng)用。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種氧化鋅基常溫深度脫硫劑的制備方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟(1)：將鋅鹽、鋁鹽、助劑金屬鹽溶于水中，分別配制成摩爾濃度為0.05～3mol/L的鹽溶液，并進(jìn)行混合，攪拌均勻，制得混合金屬鹽溶液；

步驟(2)：配制摩爾濃度為0.05～3mol/L的沉淀劑溶液；

步驟(3)：將步驟(2)制得的沉淀劑溶液加入到步驟(1)的混合金屬鹽溶液中，攪拌反應(yīng)一段時間，制得前驅(qū)體漿液，隨后將前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁M(jìn)行老化處理；

步驟(4)：將步驟(3)中經(jīng)老化處理的前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，并對沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、焙燒，即制得所述的氧化鋅基常溫深度脫硫劑。

步驟(1)所述的混合金屬鹽溶液中鋅鹽、鋁鹽及助劑金屬鹽的摩爾比為100:1～30:1～50。

步驟(1)所述的鋅鹽包括硝酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅或醋酸鋅中的一種或幾種，所述的鋁鹽包括硝酸鋁、氯化鋁或硫酸鋁中的一種或幾種。

步驟(1)所述的助劑金屬鹽包括鈣鹽、錳鹽、鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽或銅鹽中的一種或多種。

所述的鈣鹽包括醋酸鈣、硫酸鈣、硝酸鈣或氯化鈣中的一種，所述的錳鹽包括醋酸鈷、硫酸錳、硝酸錳或氯化錳中的一種，所述的鐵鹽包括醋酸鐵、硫酸鐵、硝酸鐵或氯化鐵中的一種，所述的鈷鹽包括醋酸鈷、硫酸鈷、硝酸鈷或氯化鈷中的一種，所述的鎳鹽包括醋酸鎳、硫酸鎳、硝酸鎳或氯化鎳中的一種，所述的銅鹽包括醋酸銅、硫酸銅、硝酸銅或氯化銅中的一種。

步驟(2)所述的沉淀劑包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、氨水、碳酸銨或碳酸氫銨中的一種或多種。

步驟(3)中混合金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為1:1～4；攪拌反應(yīng)的條件為：在20～80℃攪拌反應(yīng)0.5～2h；老化處理的條件為：在60～90℃下老化2～8h。

步驟(4)中干燥的條件為：在80～120℃下干燥2～8h；焙燒的條件為：在300～500℃下焙燒2～6h。

采用上述方法制備而成的氧化鋅基常溫深度脫硫劑。

氧化鋅基常溫深度脫硫劑的應(yīng)用，所述的氧化鋅基常溫深度脫硫劑用于石油和煤化工領(lǐng)域中各種氣態(tài)、液態(tài)物料中H₂S的常溫深度脫除，即采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為20～60℃，操作壓力為0.1～5MPa的條件下，控制液體體積空速為1～12h^-1或氣相空速為1000～30000h^-1，將待處理物料中含量為1～1000ppm的H₂S脫除至≤0.03ppm。

所述的含H₂S的石油和煤化工領(lǐng)域中各種氣態(tài)、液態(tài)物料為選自烯烴、烷烴、液化石油氣、天然氣、合成氣中的一種或多種的混合物，物料中H₂S的含量為1～1000ppm，優(yōu)選不超過100ppm。

本發(fā)明氧化鋅基常溫深度脫硫劑的制備方法是先將鋅鹽、鋁鹽和助劑金屬鹽的混合溶液經(jīng)一步共沉淀反應(yīng)形成復(fù)合沉淀物，經(jīng)過老化、干燥、焙燒得到氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑。本發(fā)明所述氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法，其制備工藝簡單，可用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明制備的脫硫劑在常溫下的穿透硫容達(dá)到26.1％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。特別適用于石油和煤化工領(lǐng)域中各種氣態(tài)、液態(tài)物料中硫化氫的常溫深度脫除。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點：

1)采用共沉淀法一步添加氧化鋁結(jié)構(gòu)助劑和過渡金屬電子助劑，不僅增加了ZnO吸附劑的比表面積和孔道結(jié)構(gòu)，同時加強(qiáng)了ZnO活性組分與過渡金屬助劑之間的相互作用，從而大幅提高了氧化鋅基脫硫劑的低溫硫容和脫硫精度；

2)本發(fā)明所制備的脫硫劑的常溫硫容較傳統(tǒng)氧化鋅脫硫劑大幅提高，降低了脫硫過程的能耗，提高了脫硫劑的利用率，從而降低成本；

3)本發(fā)明提供的制備工藝簡單，操作條件溫和，適合工業(yè)化放大生產(chǎn)，具有很好的應(yīng)用前景。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例1：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法，采用以下步驟：

(1)將硝酸鋅、硝酸鋁和硝酸錳溶于水中，分別配制成濃度為0.1mol/L的鹽溶液后進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，得到混合金屬鹽溶液；其中，硝酸鋅與硝酸鋁及硝酸錳的摩爾比為100:15:5；同時配制濃度為0.1mol/L的碳酸鈉溶液；

(2)向上述混合鹽溶液中加入碳酸鈉溶液，所述混合鹽與所述碳酸鈉的摩爾比為1:1.5，在70℃攪拌下進(jìn)行反應(yīng)1h，得到前驅(qū)體漿液；隨后將所得的前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，在溫?0℃下老化4h；

(3)對所述前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，所述沉淀經(jīng)去離子水洗滌，在90℃干燥6h后，再經(jīng)350℃焙燒4h，得到氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑；

將此氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為30℃，氣體體積空速3000h^-1，H₂S濃度為1％標(biāo)準(zhǔn)氣(氮氣作底氣)的評價條件下，穿透硫容達(dá)到26.1％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。

實施例2：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法，采用以下步驟：

(1)將乙酸鋅、硝酸鋁和硝酸鎳溶于水中，分別配制成濃度為0.05mol/L的鹽溶液后進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，得到混合金屬鹽溶液；其中，乙酸鋅與硝酸鋁及硝酸鎳的摩爾比為100:1:20；同時配制濃度為0.05mol/L的碳酸銨溶液；

(2)向上述混合鹽溶液中加入碳酸銨溶液，所述混合鹽與所述碳酸銨的摩爾比為1:2，在20℃攪拌下進(jìn)行反應(yīng)2h，得到前驅(qū)體漿液；隨后將所得的前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，在溫?0℃下老化2h；

(3)對所述前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，所述沉淀經(jīng)去離子水洗滌，在80℃干燥8h后，再經(jīng)350℃焙燒4h，得到氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑；

將此氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為30℃，氣體體積空速3000h^-1，H₂S濃度為1％標(biāo)準(zhǔn)氣(氮氣作底氣)的評價條件下，穿透硫容達(dá)到25.8％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。

實施例3：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法，采用以下步驟：

(1)將氯化鋅、硝酸鋁和硝酸鈷溶于水中，分別配制成濃度為3mol/L的鹽溶液后進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，得到混合金屬鹽溶液；其中，氯化鋅與硝酸鋁及硝酸鈷的摩爾比為100:25:15；同時配制濃度為3mol/L的碳酸氫銨溶液；

(2)向上述混合鹽溶液中加入碳酸氫銨溶液，所述混合鹽與所述碳酸氫銨的摩爾比為1:4，在60℃攪拌下進(jìn)行反應(yīng)2h，得到前驅(qū)體漿液；隨后將所得的前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁跍囟?0℃下老化4h；

(3)對所述前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，所述沉淀經(jīng)去離子水洗滌，在120℃干燥2h后，再經(jīng)300℃焙燒6h，得到氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑；

將此氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為30℃，氣體體積空速3000h^-1，H₂S濃度為1％標(biāo)準(zhǔn)氣(氮氣作底氣)的評價條件下，穿透硫容達(dá)到23.6％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。

實施例4：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法，采用以下步驟：

(1)將硝酸鋅、硝酸鋁和硝酸鐵溶于水中，分別配制成濃度為0.2mol/L的鹽溶液后進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，得到混合金屬鹽溶液；其中，硝酸鋅與硝酸鋁及硝酸鐵的摩爾比為100:15:1；同時配制濃度為0.2mol/L的碳酸氫鈉溶液；

(2)向上述混合鹽溶液中加入碳酸氫鈉溶液，所述混合鹽與所述碳酸氫鈉的摩爾比為1:2，在50℃攪拌下進(jìn)行反應(yīng)2h，得到前驅(qū)體漿液；隨后將所得的前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，在溫?0℃下老化8h；

(3)對所述前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，所述沉淀經(jīng)去離子水洗滌，在100℃干燥8h后，再經(jīng)450℃焙燒2h，得到氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑；

將此氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為30℃，氣體體積空速3000h^-1，H₂S濃度為1％標(biāo)準(zhǔn)氣(氮氣作底氣)的評價條件下，穿透硫容達(dá)到24.5％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。

實施例5：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法，采用以下步驟：

(1)將硝酸鋅、硝酸鋁和硝酸銅溶于水中，分別配制成濃度為0.5mol/L的鹽溶液后進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，得到混合金屬鹽溶液；其中，硝酸鋅與硝酸鋁及硝酸銅的摩爾比為100:15:5；同時配制濃度為0.5mol/L的碳酸鉀溶液；

(2)向上述混合鹽溶液中加入碳酸鉀溶液，所述混合鹽與所述碳酸鉀的摩爾比為1:1.5，在70℃攪拌下進(jìn)行反應(yīng)1h，得到前驅(qū)體漿液；隨后將所得的前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，在溫?0℃下老化4h；

(3)對所述前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，所述沉淀經(jīng)去離子水洗滌，在100℃干燥8h后，再經(jīng)400℃焙燒4h，得到氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑；

將此氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為30℃，氣體體積空速3000h^-1，H₂S濃度為1％標(biāo)準(zhǔn)氣(氮氣作底氣)的評價條件下，穿透硫容達(dá)到25.3％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。

實施例6：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法，采用以下步驟：

(1)將硝酸鋅、硝酸鋁和氯化鈣溶于水中，分別配制成濃度為0.1mol/L的鹽溶液后進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，得到混合金屬鹽溶液；其中，硝酸鋅與硝酸鋁及氯化鈣的摩爾比為100:15:30；同時配制濃度為0.1mol/L的碳酸銨溶液；

(2)向上述混合鹽溶液中加入碳酸銨溶液，所述混合鹽與所述碳酸銨的摩爾比為1:1，在60℃攪拌下進(jìn)行反應(yīng)2h，得到前驅(qū)體漿液；隨后將所得的前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，在溫?0℃下老化2h；

(3)對所述前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，所述沉淀經(jīng)去離子水洗滌，在110℃干燥4h后，再經(jīng)450℃焙燒4h，得到氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑；

將此氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為30℃，氣體體積空速3000h^-1，H₂S濃度為1％標(biāo)準(zhǔn)氣(氮氣作底氣)的評價條件下，穿透硫容達(dá)到24.8％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。

實施例7：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法，采用以下步驟：

(1)將硝酸鋅、硝酸鋁和硝酸錳溶于水中，分別配制成濃度為0.5mol/L的鹽溶液后進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，得到混合金屬鹽溶液；其中，硝酸鋅與硝酸鋁及硝酸錳的摩爾比為100:30:50；同時配制濃度為0.5mol/L的碳酸鈉溶液；

(2)向上述混合鹽溶液中加入碳酸鈉溶液，所述混合鹽與所述碳酸鈉的摩爾比為1:2，在80℃攪拌下進(jìn)行反應(yīng)0.5h，得到前驅(qū)體漿液；隨后將所得的前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，在溫?0℃下老化2h；

(3)對所述前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，所述沉淀經(jīng)去離子水洗滌，在100℃干燥8h后，再經(jīng)500℃焙燒2h，得到氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑；

將此氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為30℃，氣體體積空速3000h^-1，H₂S濃度為1％標(biāo)準(zhǔn)氣(氮氣作底氣)的評價條件下，穿透硫容達(dá)到25.9％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。

實施例8：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法，采用以下步驟：

(1)將硝酸鋅、硝酸鋁和硝酸銅溶于水中，分別配制成濃度為1mol/L的鹽溶液后進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢柚辆鶆颍玫交旌辖饘冫}溶液；其中，硝酸鋅與硝酸鋁及硝酸銅的摩爾比為100:15:15；同時配制濃度為1mol/L的碳酸鉀溶液；

(2)向上述混合鹽溶液中加入碳酸鉀溶液，所述混合鹽與所述碳酸鉀的摩爾比為1:1.5，在60℃攪拌下進(jìn)行反應(yīng)1h，得到前驅(qū)體漿液；隨后將所得的前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，在溫?0℃下老化4h；

(3)對所述前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，所述沉淀經(jīng)去離子水洗滌，在100℃干燥8h后，再經(jīng)350℃焙燒4h，得到氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑；

將此氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為30℃，氣體體積空速3000h^-1，H₂S濃度為1％標(biāo)準(zhǔn)氣(氮氣作底氣)的評價條件下，穿透硫容達(dá)到26.0％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。

實施例9：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的應(yīng)用：

將實施例1中氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，稱取所述脫硫劑1g，按高徑比3:1裝填在固定床裝置中，恒壓直流泵上進(jìn)下出進(jìn)料，在反應(yīng)溫度為30℃，壓力為3MPa，液體體積空速12h^-1的條件下，可將丙烯中10ppm的H₂S脫除至0.03ppm以下，穿透硫容達(dá)到24.8％。

實施例10：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的應(yīng)用：

將實施例5中氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，稱取所述脫硫劑1g，按高徑比3:1裝填在固定床裝置中，在反應(yīng)溫度為20℃，壓力為0.1MPa，氣體體積空速10000h^-1的條件下，可將乙烯中10ppm的H₂S脫除至0.03ppm以下，穿透硫容達(dá)到25.4％。

對比例1：

一種氧化鋅脫硫劑的制備方法，采用以下步驟：

(1)將硝酸鋅溶于水中，配制成濃度為0.1mol/L的鹽溶液；同時配制濃度為0.1mol/L的碳酸鈉溶液；

(2)向上述硝酸鋅溶液中加入碳酸鈉溶液，所述硝酸鋅與所述碳酸鈉的摩爾比為1:1.5，在70℃攪拌下進(jìn)行反應(yīng)1h，得到前驅(qū)體漿液；隨后將所得的前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁跍囟?0℃下老化4h；

(3)對所述前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，所述沉淀經(jīng)去離子水洗滌，在90℃干燥6h后，再經(jīng)350℃焙燒4h，得到氧化鋅脫硫劑；

將此氧化鋅脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為30℃，氣體體積空速3000h^-1，H₂S濃度為1％標(biāo)準(zhǔn)氣(氮氣作底氣)的評價條件下，穿透硫容為8.1％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。

對比例2：

一種氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法，采用以下步驟：

(1)將硝酸鋅和硝酸鋁溶于水中，分別配制成濃度為0.1mol/L的鹽溶液后進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢柚辆鶆颍玫交旌辖饘冫}溶液；其中，硝酸鋅與硝酸鋁的摩爾比為100:15；同時配制濃度為0.1mol/L的碳酸鈉溶液；

(2)向上述混合鹽溶液中加入碳酸鈉溶液，所述混合鹽與所述碳酸鈉的摩爾比為1:1.5，在70℃攪拌下進(jìn)行反應(yīng)1h，得到前驅(qū)體漿液；隨后將所得的前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，在溫?0℃下老化4h；

(3)對所述前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，所述沉淀經(jīng)去離子水洗滌，在90℃干燥6h后，再經(jīng)350℃焙燒4h，得到氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑；

將此氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑，經(jīng)壓片造粒后破碎，篩選出40～60目樣品，采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為30℃，氣體體積空速3000h^-1，H₂S濃度為1％標(biāo)準(zhǔn)氣(氮氣作底氣)的評價條件下，穿透硫容達(dá)到14.3％，脫硫精度達(dá)到0.03ppm以下。

脫硫性能結(jié)果表明，依照本發(fā)明所述氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑的制備方法得到的氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑在常溫下的硫容高達(dá)26.1％，遠(yuǎn)高于對比例1～2中的氧化鋅常溫脫硫劑的硫容，這說明通過本發(fā)明的一步共沉淀法得到的氧化鋅基常溫深度復(fù)合脫硫劑中鋅、鋁和過渡金屬助劑元素分散均勻，不僅增加了ZnO吸附劑的比表面積和孔道結(jié)構(gòu)，同時加強(qiáng)了ZnO活性組分與過渡金屬助劑之間的相互作用，從而大幅提高了氧化鋅基脫硫劑的低溫硫容和脫硫精度。

實施例11：

本實施例氧化鋅基常溫深度脫硫劑的制備方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟(1)：將鋅鹽、鋁鹽、助劑金屬鹽溶于水中，分別配制成摩爾濃度為0.05mol/L的鹽溶液，并進(jìn)行混合，攪拌均勻，制得混合金屬鹽溶液；

步驟(2)：配制摩爾濃度為0.05mol/L的沉淀劑溶液；

步驟(3)：將步驟(2)制得的沉淀劑溶液加入到步驟(1)的混合金屬鹽溶液中，攪拌反應(yīng)一段時間，制得前驅(qū)體漿液，隨后將前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行老化處理；

步驟(4)：將步驟(3)中經(jīng)老化處理的前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，并對沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、焙燒，即制得所述的氧化鋅基常溫深度脫硫劑。

其中，步驟(1)混合金屬鹽溶液中鋅鹽、鋁鹽及助劑金屬鹽的摩爾比為100:1:1。鋅鹽為硫酸鋅，鋁鹽為硝酸鋁。助劑金屬鹽為鎳鹽，該鎳鹽是由醋酸鎳與硫酸鎳按質(zhì)量比為1:1混合而成。

步驟(2)沉淀劑為氨水。

步驟(3)中混合金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為1:4；攪拌反應(yīng)的條件為：在20℃攪拌反應(yīng)2h；老化處理的條件為：在60℃下老化8h。

步驟(4)中干燥的條件為：在80℃下干燥8h；焙燒的條件為：在300℃下焙燒6h。

采用上述方法制備而成的氧化鋅基常溫深度脫硫劑。

氧化鋅基常溫深度脫硫劑的應(yīng)用，所述的氧化鋅基常溫深度脫硫劑用于石油和煤化工領(lǐng)域中各種氣態(tài)、液態(tài)物料中H₂S的常溫深度脫除，即采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為20℃，操作壓力為0.1MPa的條件下，控制液體體積空速為1h^-1，將待處理物料中含量為1～1000ppm的H₂S脫除至≤0.03ppm。

實施例12：

本實施例氧化鋅基常溫深度脫硫劑的制備方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟(1)：將鋅鹽、鋁鹽、助劑金屬鹽溶于水中，分別配制成摩爾濃度為3mol/L的鹽溶液，并進(jìn)行混合，攪拌均勻，制得混合金屬鹽溶液；

步驟(2)：配制摩爾濃度為3mol/L的沉淀劑溶液；

步驟(3)：將步驟(2)制得的沉淀劑溶液加入到步驟(1)的混合金屬鹽溶液中，攪拌反應(yīng)一段時間，制得前驅(qū)體漿液，隨后將前驅(qū)體漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行老化處理；

步驟(4)：將步驟(3)中經(jīng)老化處理的前驅(qū)體漿液進(jìn)行離心分離，收集沉淀，并對沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、焙燒，即制得所述的氧化鋅基常溫深度脫硫劑。

其中，步驟(1)混合金屬鹽溶液中鋅鹽、鋁鹽及助劑金屬鹽的摩爾比為100:30:50。鋅鹽為氯化鋅，鋁鹽為硫酸鋁。助劑金屬鹽為錳鹽與鐵鹽、鈷鹽按摩爾比為1:1:1混合而成，其中，錳鹽為硫酸錳，鐵鹽為硝酸鐵，鈷鹽為硫酸鈷。

步驟(2)沉淀劑為碳酸氫銨。

步驟(3)中混合金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為1:1；攪拌反應(yīng)的條件為：在80℃攪拌反應(yīng)0.5h；老化處理的條件為：在90℃下老化2h。

步驟(4)中干燥的條件為：在120℃下干燥2h；焙燒的條件為：在500℃下焙燒2h。

采用上述方法制備而成的氧化鋅基常溫深度脫硫劑。

氧化鋅基常溫深度脫硫劑的應(yīng)用，所述的氧化鋅基常溫深度脫硫劑用于石油和煤化工領(lǐng)域中各種氣態(tài)、液態(tài)物料中H₂S的常溫深度脫除，即采用固定床操作，在反應(yīng)溫度為60℃，操作壓力為5MPa的條件下，控制液體體積空速為12h^-1，將待處理物料中含量為1～1000ppm的H₂S脫除至≤0.03ppm。

上述對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。