[發明專利]一種水解羰基硫催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200910094484.X
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101559379A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 易紅宏;于麗麗;寧平;唐曉龍;李華;王紅妍;楊麗娜;王先厚;孔渝華
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J27/236
• 分類號: B01J27/236;B01J23/04;B01J27/232;B01J21/04;B01J23/745;B01J23/06;B01J23/72;B01J37/02;B01J37/34;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/72;B01D53/52
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明涉及一種低溫條件下脫除羰基硫及硫化氫氣體水解催化劑及制備方法，具體地說涉及一種用于低溫催化水解羰基硫催化劑及制備方法，主要用于脫除工業生產尾氣中的羰基硫和硫化氫。

背景技術

羰基硫(COS)和硫化氫(H₂S)廣泛存在于以煤、石油、天然氣為原料氣合成氨、甲醇和粘膠纖維行業廢氣中。羰基硫是主要的有機硫成分，脫除H₂S的方法如吸附法、栲膠法、氧化鐵法都難以將其脫除。現在大多采用催化水解串H₂S吸收劑的方式脫除，此工藝溫度高，投資大。

日本專利昭61-259755通過在Al₂O₃上添加鋇鹽，然后在600℃焙燒的方法制備COS水解催化劑，昭63-224736制備COS水解催化劑則是在Al₂O₃上添加KOH或NaOH。但該催化劑仍需在高于100℃使用。近年來公開的CN1593751A和CN1403197A專利是以稀土氫氧化物和稀土硫化物作為COS水解催化劑的，該催化劑適用的溫度在50～200℃，當溫度低于100℃時活性較低，并且COS濃度需小于300ppm。中國專利CN101054538A公開了一種中低溫下催化劑轉化吸收羰基硫的鐵基脫硫劑及制備，該催化劑應用的溫度仍較高(150～350℃)。湖北省化學研究所的CN1069673A和CN1844326A以及太原理工大學的CN1189394A和CN1680025A、中國石化齊魯石油化工公司的CN1095309A等。這些專利中水解催化劑的載體基本上選用的是γ-Al₂O₃載體或γ-Al₂O₃和TiO₂的復合載體，然后在其載體上負載堿金屬、堿土金屬和過渡金屬化合物制備成的。

上述所發明的催化劑存在的不足主要有：(1).COS催化水解反應溫度高，氧氣濃度高時易發生硫酸鹽化中毒，催化劑壽命短；(2).COS的脫除濃度適用范圍低，一般需低于300ppm；(3)工藝流程長，COS的水解產物H₂S需后序工藝處理；(4)能耗消耗大，投資大，操作費用高，易發生副反應。

隨著脫硫技術的提高和節約能源的要求，脫硫劑的使用溫度趨向低溫操作，因此適用溫度較低、脫除精度高和工藝流程短的脫硫劑更為適用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低溫條件活性炭基COS水解催化劑及其制備方法，克服上述催化劑的不足。本發明一種低溫COS水解催化劑，其特征在于催化劑的載體為活性炭，活性組分為堿性物質和金屬氧化物。可以在較低溫度下(30～100℃)將氣體中的COS脫除，并將水解產生的H₂S一并除去。COS濃度適應范圍廣(300～5000ppm)，脫硫精度高，有較高的穿透硫容。

本發明一種水解羰基硫催化劑的技術方案是：載體為活性炭，活性組分為堿性物質和金屬氧化物，活性炭為煤質和椰殼，堿性物質為NaOH、KOH、KHCO₃、NaHCO₃、K₂CO₃和Na₂CO₃中的一種，金屬氧化物為Al(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、Fe(NO₃)₃、Mg(NO₃)₂、Ce(NO₃)₃、Zn(NO₃)₂中的一種或多種。

本發明一種水解羰基硫催化劑的制備方法包括如下步驟：

1)將活性炭用自來水、蒸餾水洗凈后放在110～180℃下干燥2～4小時，活性炭可為煤質和椰殼；

2)將洗凈的活性炭用1mol/L的KOH溶液煮沸1.5～2h進行改性處理，然.后用蒸餾水洗到pH在6.0左右；

3)選澤一種或多種金屬鹽溶液浸漬上述活性炭進行改性，超聲波浸漬0.5～1小時，浸漬含量為活性炭質量比的10～90％，浸漬液的體積為：10g活性炭加20ml浸漬液；

4)將浸漬過的活性炭在120℃恒溫干燥箱中干燥2～6小時，然后在300～600℃N₂保護下活化2～4小時；