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H2S是一种有毒有害气体,它是合成氨、甲醇以及甲烷化煤气等产品所用的高效贵金属催化剂中毒失活的主要原因;此外,天然气中的H2S也易燃烧转化为SO2,形成酸雨,污染环境,腐蚀金属等。本论文选用内蒙古扎赉诺尔半焦为前驱体,利用高压水热活化、HNO3氧化和高温煅烧三种改性方式以及它们之间的组合制备出一系列脱硫剂,并选出效果最好一组进行负载CuO的研究。对原料半焦和改性半焦进行了各种物性参数的测定,结果如下:原料半焦含有较高的挥发分、较低的固定炭、较少的表面酸碱官能团含量、较低的比表面积和孔容;高压水热活化后,挥发分降低、表面净碱量增加;HNO3活化后,灰分降低、挥发分大幅升高、表面呈酸性;高温煅烧后,挥发分大大降低、碱性基团增加量大于酸性;组合改性后脱硫效果显著地改进,最好的一组净减量提高了近7倍、比表面积和孔容分别达到468.42m2·g-1和0.2467 m3·g-1。在模拟合成气气氛下,利用固定床反应器,对影响各脱硫剂的因素、工艺操作条件进行了活性评价,结果如下:原料半焦脱除模拟合成气中H2S的性能很差;改性可提高其脱硫性能,高压水热活化处理后,用45%HNO3活化1.5h,水洗干燥后于700℃下,在约1%O2、45%H2O、N2氛围中煅烧1.5h,制备的改性半焦脱硫效果最好,温度约70℃、H2O蒸汽含量约4%(体积分数)、O2含量约1.8%(体积分数)、空速约1100 h-1一次硫容达5.14%;浸渍铜氨络合液后的改性半焦,其脱硫性能明显提高,相同实验条件下,仅负载1.5%CuO一次硫容便达到9.31%;最佳工艺条件:温度约70℃,H2O蒸汽含量为2%,O2含量约1.3%,空速影响较大,800h-1时,最好的一次硫容可以达到15.5%。不同脱硫剂性能与其物性参数的关系,结果如下:净碱量的提高有利于脱硫剂脱硫性能的提高,但两者之间不存在正比关系;孔容、比表面积的增加有利于改性半焦脱硫活性的增加,平均孔径在20-23?左右,孔径增加,硫容提高;SEM分析表明——改性工艺、负载工艺合理可行,预测的脱硫机理正确。采用(NH4)2S浸渍再生法和氮气热再生法对脱除H2S后的失活半焦再生。(NH4)2S浸渍法结合H2O蒸汽热再生法效果最好,硫磺回收率和硫容再生率均达到90%以上,且累积硫容高,最佳工艺条件:(NH4)2S浓度为2.5mol·L-1,溶浸温度为30℃,溶浸时间60min,H2O蒸汽温度450℃,热处理时间2h;氮气热再生法中,硫容再生率低,受温度、时间、次数影响较大,最好的一组一次硫容再生率仅为79.7%,且很难回收单质S。