煤炭资源的合理、综合、高效利用是目前备受关注的课题,我国作为煤炭消费大国,积极利用资源的同时也带来了诸多环境问题。随着焦化工业的迅猛发展,焦炉煤气已然成为一种大吨位的高热值能源及化工原料。然而我国焦化行业对环境的污染严重,能源利用率低下等问题仍然是制约其发展的主要因素。焦炉煤气中的含硫成分,作为大气污染物之一,不仅污染环境,对生产中管道设备造成腐蚀,使催化剂中毒,并对人体危害严重,因此,焦炉煤气脱硫具有重要意义。氧化铁资源丰富,价格低廉,具有高硫容和快速反应的特性,因此,铁基脱硫剂具有广阔的工业应用前景。失活后脱硫剂的再生及循环利用,是降低成本,回收硫资源的有效途径。以单独水蒸气为还原气氛,有效避免再生过程中脱硫剂烧结问题,可以得到高浓度H2S气体,有利于下一阶段的硫回收。本论文以铁基脱硫剂为基础,分别添加金属Zn、Cu,利用超声波辅助共沉淀法分别制备了半焦负载的Fe、Zn、Cu、Fe-Zn、Fe-Cu和Fe-Zn-Cu 6种脱硫剂。在固定床反应器中考察了金属Zn、Cu的加入对脱硫剂的脱硫性能的影响,并以温度、空速及水蒸气含量为变量,分别考察不同条件下脱硫剂的再生效果,确定最优再生参数条件。对脱硫效果最佳的脱硫剂在最优的再生参数下循环脱硫再生多次,考察再生效果。作为对比,在最佳再生条件下用SO2作为再生气氛用于脱硫剂再生,实验可直接得到单质硫,但需要的SO2浓度较高,再生时间较长。采用X射线衍射仪(XRD)表征脱硫剂硫化前后及再生后的晶体结构,利用傅里叶红外仪(FT-IR)对样品的表面化学结构变化进行了表征、辅助XPS来判断其中金属元素的化合价、并以BET来检测脱硫剂失活前后及再生后的比表面积及孔容、用SEM-EDX来观察脱硫剂的形貌。实验结果表明,金属Zn、Cu的加入使得铁基脱硫剂的脱硫性能得到明显改善,脱硫剂的穿透时间及穿透硫容均得到提升,其中半焦负载Fe-Zn-Cu脱硫剂具有最佳脱硫性能,穿透时间可以到达540min,穿透硫容可达到217 mg硫/g脱硫剂。水蒸气再生最佳条件为:当温度为700℃,空速为5000 h-1,水蒸气(50%,vol.),水蒸气再生在一定程度上对脱硫剂具有扩孔作用,强化脱硫效果,再生后的脱硫剂脱硫性能稳定,脱硫剂经多次硫化-再生循环后,仍具有良好的脱硫性能。