第 42 卷第 6 期
刘 洋，等： 脱硫剂的研究进展
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进而提升脱硫能力，这样就提高了氧化铁的利用率。 将模拟煤气中的H2S浓度脱除至 8～15 mg/m3以下。
低活性氧化铁活化处理的方法有碱处理活化、酸解 近几年来对于铜基脱硫剂的研究越来越多的关注于
活化、高温碱铁法、还原氧化活化、机械研磨活化、 高温煤气脱硫，Lee等[10]对铜基脱硫剂进行了研究，
Wakker[11]针对锰基脱硫剂的制备方法以及再生 温度进行了研究，研究发现制备脱硫剂时，锰的浸
复再生效果基本不变，因此可循环再生使用。
有机硫，因此经常应用于焦炉气或炼厂气的粗脱硫
1.4 锌基脱硫剂
中，目前国内已经研制出一种价格低廉并且具有一
氧化锌脱硫剂的脱硫精度好，目前应用比较广 定的有机硫转化活性的铁锰精脱硫剂。
泛，氧化锌脱硫剂与H2S反应的化学反应系数比较 大，可将出口处H2S摩尔分数降低到 10-5以下，当反
Abstract: The important significance and research progress of the desulfurization were reviewed as well as common desulfurizers, such as amine desulfurizer, activated carbon desulfurizer, iron base desulfurizer, zinc base desulfurizer and so on. Performance, characteristics, influence factors, research progress and application situation of various desulfurizer were introduced. At the same time, present problems and future development trend of the various desulfurizers were pointed out.Finally,the prospect of the various desulfurizers was discussed. Key words: Odor gas; Desulfurizer; Desulfurization
矛盾，其产生的酸性气体中H2S含量可能偏低，从而 造成克劳斯硫磺回收装置操作困难。同时甲基二乙
醇胺（MDEA）水溶液还存在抗污染能力差，溶液
易发泡等问题。鉴于以上原因，目前甲基二乙醇胺
（MDEA）的研发工作主要集中在以下两个方面进
行。一方面是配制MDEA与有机溶剂组成混合溶剂，
进而达到降低溶剂中水的含量。例如环丁砜，它对
收稿日期： 2013-03-18 作者简介： 刘洋（1986-），女，河南许昌人，助理工程师，硕士，2010 年毕业于辽宁石油化工大学化学工艺专业，研究方向：从事石油化工环
境保护技术工作。E-mail：liuyang.fshy@，电话：024-56389481。
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当代
应速度相对于单乙醇胺(MEA)的反应速度慢，进而
出硫磺进行脱硫剂的再生。
氧化铁系脱硫剂的主要活性成分是氧化铁，另
外添加的促进剂包括少量的碱性物质、粘结剂、制
孔剂、结构型助催化剂脱硫活性组成主要是α-FeOOH、γ
-FeOOH和γ-Fe2O3。利用氧化铁结晶型态可以相互 转化的特性，氧化铁经活化后，就可提高其活性，
无水氧化铁与H2S的反应速率缓慢，不适宜作 为脱硫剂，所以要严格控制脱硫温度，防止氧化铁
因温度过高失去结晶水，降低H2S的反应速率。还要 加入适量的水分，并且使反应处于碱性条件 [7]。由
于氧化铁脱硫反应为不可逆反应，脱硫产物不能用
改变改变化学平衡方法解吸除去，只能采用氧化再
生工艺，一般情况下使硫化铁和氧发生氧化反应析
第 42 卷第 6 期 2013 年 6 月
当代化工 Contemporary Chemical Industry
Vol.42，No. 6 June，2013
脱硫剂的研究进展
刘 洋，郭兵兵，祝月全
（中国石化抚顺石油化工研究院， 辽宁 抚顺 113001）
摘
要：论述了脱硫的重要意义及研究状况，并针对目前常用的脱硫剂如胺类脱硫剂、活性炭脱硫剂、铁
SO2、H2S和有机硫都具较高的脱除率，但是单一的 活性炭脱硫剂的脱硫率低，吸附速率慢，并且脱硫
精度也不理想。改性活性炭可以提高单一活性炭脱
化工
2013 年 6 月
硫剂的脱硫率，进而克服普通活性炭的某些缺点和
限制，是相对比较有发展前景的脱硫剂之一。所谓
的改性活性炭是在活性炭中加入改性剂或活性剂，
或使用特定的改性技术处理活性炭，进而可以显著
求。
通过改变活性炭的表面化学性质以及其内部多
孔构成，可明显提高活性炭脱硫剂对硫化物的吸附
效率，进而改善其催化性能及吸附选择性，具有较
好的应用前景。
1.3 铁基脱硫剂
铁基脱硫剂传统使用的是氧化铁，它的硫容较
大，但脱硫精度较低。氧化铁处于α-Fe2O3·H2O 和γ-Fe2O3·H2O两种水合物形式时具有脱硫活性。 氧化铁脱硫剂的脱硫机理为H2S分子首先扩散到氧 化铁水合物的颗粒表面，然后在水膜中发生离解反 应，离解出的HS－、S2－离子与水合氧化铁中的晶格 氧(OH－、O2－)置换，生成Fe2S3的水合物和FeS 。 [6]
减少二乙醇胺（DEA）与有机硫化物反应所造成的
吸收剂的损失，因此二乙醇胺较适用于炼厂气及煤化
工尾气的脱硫，而且二乙醇胺DEA对于CO2和H2S具有 相同的脱除效果。二异丙醇胺（DIPA）则能从CO2中 选择性脱除少量的H2S和COS。
甲基二乙醇胺（MDEA）是一种叔胺，具有使
用浓度高、酸气负荷高、腐蚀性低、抗降解能力强、
氧条件下，一次性穿透硫容可达 60%，脱硫后的产 天然锰矿，由于天然锰矿中含有 90%左右的二氧化
物，经氧化再生后可得单质硫磺和无定型羟基氧化 锰，而且在作为脱硫剂使用时，必须先将四价的锰
铁，将生成的硫磺分离后，再生的无定型羟基氧化 还原成二价才具有脱硫的活性。虽然锰基脱硫剂的
铁在结构上无变化，仍有较高的硫容，经过几次反 硫容较低，而且脱硫精度不高，但是可以转化多种
基脱硫剂和锌基脱硫剂等，详细阐述了各种脱硫剂的性能、特点、影响因素、研究进展以及应用状况，同时指
出了各种脱硫剂目前存在的问题以及今后的发展趋势，最后对脱硫剂的前景进行了展望，为脱硫剂日后的研究
及发展提供了技术参考。
关 键 词：恶臭；脱硫剂；脱硫
中图分类号：TE 624
文献标识码： A
文章编号： 1671-0460（2013）06-0827-03
大、热稳定性好，是目前应用较多的低温脱硫剂。
活性炭做为脱硫剂具备吸附和催化的作用，脱硫操 作温度一般控制在 50～60 ℃范围内[2]，活性炭脱硫
原理主要依靠活性炭表面的活性基团对氧和硫化物 反应的催化作用来达到脱硫的目的[3，4]。活性炭脱硫
剂的硫容较大，脱硫精度高，但只能在有氧的气氛
中使用。
活性炭脱硫工艺路线在国内外广泛应用，它对
1 脱硫剂研究进展
目前研究和工业化较多的脱硫剂主要包括以下 几种：胺类脱硫剂、活性炭脱硫剂、铁基脱硫剂、锌 基脱硫剂、铜基脱硫剂和锰基脱硫剂等，下面主要对 上述几类脱硫剂的国内外研究进展情况进行论述。 1.1 胺类脱硫剂
从上世纪 30 年代起至今，胺类脱硫剂一直是 工业气体净化的主要手段[1]，以碱性溶剂链烷醇胺 作为吸收脱硫，目前已经研制出的碱性溶剂有单乙 醇胺(MEA)、乙二醇胺(DEA)、二异丙醇胺(DIPA)、 甲基二乙醇胺(MDEA)和三乙醇胺(TEA)等，其中单 乙醇胺溶液(MEA)的碱性最强，常用做酸性气体吸 收剂，使H2S的含量降至 5 mg/m3以下，并可同时脱 除CO2，是目前吸收脱硫较好的溶剂。单乙醇胺溶 液的回收再利用的方法比较简单，主要采取水洗法， 具体操作方法是从气流中吸收蒸发的胺，但是单乙 醇胺(MEA)与有机硫化物将发生反应难以再生，因 此单乙醇胺溶液只适用于处理含有H2S的废气。二乙 醇胺（DEA）是仲醇胺，它和有机硫化物及CS2的反
有机硫化物和硫化氢都具有较好的溶解能力，并且
可以较好的选择性脱除硫化氢。二是合成各种空间
位阻胺，空间位阻胺的选择性要优于MDEA。
经过半个多世纪的发展，开发了多种胺类脱硫
剂，而目前工业化应用比较广泛的脱硫剂是 MDEA
水溶液及其改性溶剂，这也是胺法脱硫工艺未来的
发展趋势。
1.2 活性炭脱硫剂
活性炭是一种多孔碳、堆积密度低、比表面积
冷淬活化等。
在氧化铜中添加AgO制备成铜基脱硫剂进行脱硫试
在国外对低常温氧化铁脱硫剂的研究较少。而 验，研究发现在 450～550 ℃具有较好的反应活性。
国内已经研发出了成型的低常温氧化铁脱硫剂，主 铜基脱硫剂与其他脱硫剂相比，具有较高的比表面
要包括 TG 型、T501 型、SW 型、PM 型、NF 型和 积，扩散阻力较小，而且抗高温性能和抗磨损性能
EF-2 型等。针对氧化铁脱硫剂的脱硫精度低，这一 均优于其他脱硫剂。
缺陷，国内的主要研究方向集中在提升脱硫精度上， 1.6 锰基脱硫剂
北京三聚环保新材料公司开发的无定型羟基氧化铁
锰基脱硫剂脱硫的最低温度为 200 ℃，因此多
γ-FeOOH，在常温下具有较高的脱硫活性，在无 用于中、高温脱硫。较古老的锰基脱硫剂使用的是
够催化H2S及有机硫反应的特种活性物质，因此具有 反应速度快、硫容量大、脱硫精度高和可脱除部分
有机硫等优点，脱除效果处于国际领先水平。在常 温、空速 800～2 000 h-1（T101 为 800～1 200 h-1） 的反应条件下，进口H2S浓度≤15 mg/m3时，出口H2S 浓度≤0.05 mg/m3，可以满足工业应用的精脱硫要