[發(fā)明專利]低溫克勞斯尾氣加氫催化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910015311.4
• 申請(qǐng)日: 2009-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101879451A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉愛(ài)華;劉劍利;陶衛(wèi)東;徐興忠;王建華;郝國(guó)楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/883
• 分類號(hào): B01J23/883;B01J23/888;B01J37/02;B01J35/02;B01D53/48;B01D53/50
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硫磺回收領(lǐng)域Claus(克勞斯)尾氣加氫催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格和人們環(huán)保意識(shí)的進(jìn)一步增強(qiáng)，對(duì)石油加工和石油化工裝置中含硫化合物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。為了滿足新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，煉油廠和天然氣凈化廠的含硫酸性氣的處理大多數(shù)采用硫磺回收工藝，裝置總硫回收率必須達(dá)到99.80％以上，而為了滿足上述總硫回收率，大部分硫回收裝置均采用了還原吸收工藝。在Claus+SCOT硫磺回收工藝中，含硫酸性氣經(jīng)二級(jí)克勞斯轉(zhuǎn)化后，進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在加氫催化劑的作用下，將尾氣中的單質(zhì)硫、含硫化合物加氫或水解轉(zhuǎn)化為硫化氫，然后采用胺液選擇吸收，凈化后的尾氣排入大氣。影響該工藝總硫回收率的關(guān)鍵技術(shù)之一是采用高活性的含硫化合物(或單質(zhì)硫)加氫催化劑和CS₂和COS水解催化劑。目前Claus尾氣加氫催化劑一般為Co-Mo/Al₂O₃或Ni-Mo/Al₂O₃催化劑，如專利號(hào)JP06127907?A2公開(kāi)一種含硫Claus尾氣加氫處理工藝及催化劑，其中MoO₃含量13％，CoO為3.5％。國(guó)際殼牌公司在中國(guó)申請(qǐng)的專利CN1230134，公開(kāi)了一種硫磺尾氣加氫催化劑，以二氧化硅和氧化鋁為載體，其中氧化硅含量大于25％，以鎳、鉬為活性組分，需與COS、CS₂水解劑(K/TiO₂)同裝于一個(gè)反應(yīng)器中使用。中國(guó)專利CN1498674、CN1621134和CN1936768中公開(kāi)的Claus尾氣加氫催化劑以Co、Mo為活性組分，以SiO₂改性氧化鋁為載體。這些專利涉及的Claus尾氣加氫催化劑使用溫度在280-330℃，溫度較高，能耗較大。中國(guó)專利CN101108349A和CN101108348公開(kāi)的低溫Claus尾氣加氫催化劑，NiO含量20％～60％，氧化鉻、氧化銅、氧化鐵含量0％～5％，其余氧化鋁，采用共沉淀技術(shù)制備，SO₂100％轉(zhuǎn)化為H₂S的最低反應(yīng)溫度為210℃，其他硫化物如CS₂、COS和S的轉(zhuǎn)化溫度沒(méi)有考察。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在較低的反應(yīng)溫度(220℃-300℃)下，對(duì)于SO₂、CS₂、COS和S轉(zhuǎn)化活性較高的Claus反應(yīng)尾氣加氫催化劑及其清潔無(wú)污染的制備方法。

本發(fā)明所述的低溫克勞斯尾氣加氫催化劑，包括載體和活性組分，其特征在于載體由硅改性鈦鋁復(fù)合干膠與粘結(jié)劑、擴(kuò)孔劑和助劑制成，助劑為氧化鋅、氧化鐵、氧化鎂或其相應(yīng)的鹽類中的一種或多種，活性組分為鉬或鎢和鈷、鎳構(gòu)成三元活性組分，催化劑中各組分的質(zhì)量含量分別為：氧化鎳0.5～3％，氧化鈷為1～4％，氧化鉬8～20.0，助劑為1-10％，SiO₂為1～10％，TiO₂為10～40％，其余為γ-Al₂O₃。

本發(fā)明制備的催化劑中氧化鎳含量?jī)?yōu)選0.5～1.5(m/m)；氧化鈷優(yōu)選1.5～2.5(m/m)；氧化鉬最好是10～13％(m/m)；助劑含量最好5-7％(m/m)；SiO₂含量最好是2～5.0％(m/m)；TiO₂含量最好是20～30％(m/m)。

制備方法為：包括以下步驟：

(1)硅改性鈦鋁復(fù)合干膠的制備：

將稀釋到5-60gAl₂O₃/l的偏鋁酸鈉溶液置于成膠罐中，控制成膠溫度0-30℃，通入體積濃度為30-40％的CO₂氣體進(jìn)行中和反應(yīng)，將偏鈦酸打漿，開(kāi)始通入CO₂時(shí)慢慢加入偏鈦酸漿液，同時(shí)慢慢加入硅酸鈉溶液，加入偏鈦酸漿液及硅酸鈉溶液的時(shí)間控制在10-20分鐘以內(nèi)，使氧化鈦在干膠中的質(zhì)量含量達(dá)8-60％，二氧化硅的質(zhì)量含量達(dá)到3-10％，控制膠液PH＝10-12，停止成膠，然后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，粉碎至180目，制得硅改性的鈦鋁復(fù)合干膠；

(2)載體的制備：