[發明專利]一種PDS脫硫催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201510320305.5
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN105032487B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 裴東光
• 申請（專利權）人: 吉林市環喜科技有限公司
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07D487/22;C01C1/242
• 代理公司: 吉林市華明專利商標代理有限公司22207
• 代理人: 張玉致

技術領域

本發明公開一種PDS脫硫催化劑的制備方法。

背景技術

PDS脫硫催化劑是1985年東北師大申請的專利產品(專利號：ZL 85 1 08932.1)，其特點是通過合成雙核酞菁鈷磺酸鹽系列產品使得工業氣體脫硫過程中一般酞菁鈷化合物遇普遍存在的氰化氫中毒問題得到解決。該產品已經在工業氣體脫硫過程中成功應用了30多年。PDS是雙核酞菁鈷磺酸鹽的英文縮寫，PDS脫硫催化劑廣泛用于工業氣體、石油產品和一些工業廢水的脫硫凈化過程，目前是在煉焦、合成氨、城市煤氣、輕質油品等行業應用最廣泛的脫硫凈化催化劑，在原有PDS脫硫催化劑的制備方法中，產物磺基鄰苯二甲酸中有一定量的剩余硫酸，需要除去，原有制備方法中大多用氨水中和，使磺基苯酐中的磺酸和剩余的硫酸轉化成銨鹽，然后通過使用石灰水(氫氧化鈣)和控制pH值來使大部分殘余硫酸以硫酸鈣沉淀形式經過濾除掉，濾液經過濃縮得到合成PDS時所用原料，該過程產生很多廢渣和消耗如氨水和氫氧化鈣等原料，期間步驟復雜，使用的配套設備也多；原有方法中，混合后制備的PDS脫硫催化劑需要周轉到烘干設備中，產品溫度波動會影響溫度在產品內的分布，在定向合成的效果上不能保證雙核或多核產品的生成；綜上所述，原有制備方法存在廢物排放多、設備多、操作復雜、工時長、能耗高、產品質量不穩定的缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種PDS脫硫催化劑的制備方法，用本方法能消除生產中生成的廢渣，從而降低能耗，減少原料消耗、減少設備，提高生產效率，達到穩定生產的效果。

本發明的技術方案是：一種PDS脫硫催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

⑴、苯酐磺化處理：

a、備料：按重量份10:8:2:2的比例取苯酐、65％發煙硫酸、水和一氧化錳待用；

b、處理：在不銹鋼攪拌釜中按比例投入苯酐、65％發煙硫酸，攪拌并緩慢加熱升溫至270℃，恒溫反應半小時后，在反應物中取樣品，放入水中，當檢測到樣品全部溶于水后，攪拌釜停止加熱，自然降溫至130℃后，釋放產品到第二攪拌釜內，常溫下，按比例緩慢加入水和一氧化錳，攪拌均勻，得到合成PDS用的磺基鄰苯二甲酸產品；

c、在步驟b所得的磺基鄰苯二甲酸中再緩慢加入碳酸氫銨，攪拌，至磺基鄰苯二甲酸不發泡為止，并記錄加入量，獲得磺基鄰苯二甲酸銨鹽；

⑵、PDS脫硫催化劑合成

將半球型合成反應器升溫至260℃-270℃，以重量份比例1：0.14：0.15：0.6：0.04加入反應物尿素、均苯四甲酸二酐、六水氯化鈷、磺基苯二甲酸銨鹽、催化劑鉬酸銨；熔融后反應體系顏色慢慢由藍變紫黑色，觀察反應系統，體系由稀變粘稠后，繼續加入尿素使之稀釋，充分攪拌條件下再繼續加入六水氯化鈷和磺基苯二甲酸銨鹽，尿素、六水氯化鈷和磺基苯二甲酸銨鹽的重量份比為1：0.15：0.6；繼續攪拌，直至體系粘稠后停止攪拌，產品于反應器中烘焙一小時以上，溫度仍保持在260℃-270℃范圍內，產品干燥后經磨粉得到PDS脫硫催化劑成品。

本發明的優點是：

1、在不影響催化劑性能的前提下，大大縮減了催化劑中間體磺基鄰苯二甲酸銨鹽的生產過程，將舊方法中除去體系中硫酸過程簡單地改為將硫酸轉化有利催化的物質，減掉了如中和、沉淀、過濾、濃縮等復雜程序和設備，也大大減少了如氨水、石灰等原料的使用和廢渣的產生。減少了工時、人力、能量的消耗。

2、原方法因處理步驟多，過濾濃縮等過程影響中間體磺基鄰苯二甲酸銨鹽產品質量的計算，使用時只憑經驗加入，會導致產品質量不穩定。本發明則可在后續合成中做到定量加入中間體磺基鄰苯二甲酸銨鹽。

3、合成催化劑過程使用了半球型合成反應器，該反應器具有加熱控溫攪拌功能，在已有的方法(專利號：ZL 85 1 08932.1)中，合成與烘干為兩步進行，本發明使用的半球型合成反應器將合成和烘焙過程集在一個反應器中進行，條件可穩定控制，得到設備簡少、節能、產率高、廢品率低、產品質量穩定的效果。本發明的加料方式也可使雙核目標產品比例大大增加。

4、廢氣的回收利用在一個設備中得到實現，酸性的三氧化硫和堿性的氨氣中和后得到有用的可作為化肥的硫酸銨產品。

附圖說明

圖1是PDS脫硫催化劑的基本結構圖。

圖中R為：-SO3NH4基團。

具體實施方式

一種PDS脫硫催化劑的制備方法，該方法是：