[發明專利]一種含酸性氣體的克勞斯硫磺回收催化劑及制備方法

無效

• 申請號: 201110231935.7
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102319565A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 胡自斌
• 申請（專利權）人: 胡自斌
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;C01B17/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于含酸性氣體的克勞斯硫磺回收催化劑的制備方法。是一種高強和高克勞斯活性以及抗氧能好的硫磺回收催化及制備方法。

背景技術

克勞斯硫磺回收工藝起源于80年代。自從20世紀30年代實現工業化以后，已經廣泛用于合成氨和甲醇原料氣生產、煉廠氣加工、天然氣凈化等煤、石油、天然氣的加工過程中。在脫硫過程中產生的含H₂S氣體中回收硫，既可獲得良好的經濟效益，又可解決工業廢氣對大氣的污染問題?？藙谒构に囂攸c是流程簡單、操作靈活、回收硫純度高、投資費用低、環境及規模效益顯著，克勞斯工藝回收硫黃的純度可達到99.8%，可作為生產硫酸的一種硫資源，也可作其他部門的化工原料。近年來,隨著各國對環境污染的控制日益嚴格,世界上許多大公司和科研機構加強了對硫回收技術的開發,出現了許多新工藝、新技術。具不完全統計，2011年全國共有硫磺回收裝置150多套。

克勞斯反應過程的實質是部分氧化還原反應，其克勞斯工藝的主要化學反應式為：

　???????H₂S?+3/2O₂?=SO₂?+?H₂O?+Ｑ????(1)?

　??????2H₂S?+?SO₂=3/XSx?+?2H₂O+Ｑ???(2)

?????????H₂S?+CO₂?=COS+?H₂O+Ｑ?????(3)

?????????2H₂S?+CO₂?=CS₂+?H₂O+Ｑ?????(4)

其中反應(1)?(2)是在高溫區域(高于800℃)克勞斯燃燒爐進行，同時還發生大量的副反應生成COS和CS₂。但轉化率不超過70%；在低溫區域(低于400℃)發生催化反應(2)，主要是在轉化器內的催化劑床層上進行催化反應，同時發生有機硫的水解反應。一般經過高溫反應和兩級催化反應，H₂S?轉化率可達97%以上。

高溫熱反應(1)?(2)反應的速度很快,一般可在?1?s?內完成。

低溫催化反應由于該過程為放熱反應,理論上講,反應溫度?越低,轉化率越高。但是,反應溫度低于硫露點時,?會有大量液硫沉積在催化劑表面,使其失去活性,為此催化反應溫度一般控制在170～350?℃。隨著制硫技術水平的提高,催化反應也可在硫露點以下進行,如CBA?法和MCRC?法等。高溫熱反應和一級催化反應的硫回收率一般在75?%～90?%?，為了提高硫回收率，工業上常采用增加轉化器數量、轉化器之間設置冷凝器分離液硫，以及逐級降低催化反應溫度等措施。

克勞斯硫磺回收催化劑最初使用的的是鋁礬土催化劑，60年代后相繼開發了活性氧化鋁取代鋁礬土。目前主要有活性氧化鋁催化劑﹑含鐵含鈦氧化鋁催化劑和鈦基催化劑。各有各自的優點?；钚匝趸X催化劑是一種性能良好的的硫磺回收催化劑，使用初期活性好，同時也有一定的水解性能。研究及工業實踐表明：活性氧化鋁催化劑受操作條件的限制操作彈性小，容易硫酸鹽化中毒而活性很快降低。

鈦基催化劑性能較好，但造價昂貴成本高，強度較小且磨耗較大。含鐵氧化鋁催化劑由于原材料不同浸漬方法的不同，強度，比表面，抗中毒能力和脫漏氧及克勞斯活性仍存在各自的缺點及優點。

發明內容

本發明的目的是提供一種高強度，具有高克勞斯活性及脫漏氧的硫磺回收催化劑?？朔话愫F化合物氧化鋁基催化劑硫酸根含量高，同時有機硫水解效果好的鐵基硫磺回收催化劑的制備方法。

本發明的鐵基硫磺回收催化劑以活性氧化鋁為載體，以三氧化二鐵為活性組份，活性氧化鋁載體中的三氧化二鐵含量為4-5%，堿土金屬含量為0.5-0.15%通過兩次浸漬方法制備而成。

活性組分的前驅物選用FeSO₄.7H₂O配制成溶液，將活性氧化鋁載體至于浸漬槽中浸漬，浸漬時間控制在兩小時，浸漬完全后濾干后進行干燥，同時配制一定濃度的氨水，將烘干的催化劑在浸漬氨溶液中浸漬2小時，瀝干后再進行干燥，將烘干的催化劑常溫用軟水洗滌，洗滌四次，檢測硫酸根，直至無硫酸根為合格，進行干燥，焙燒即的成品催化劑。

本發明所采用的三氧化二鐵是指FeSO₄.7H₂O。