[發明專利]一種適用于加壓硫回收工藝的大孔氧化鋁基催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 201710709291.5
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107469799B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 高明月;縱秋云;高輝;張晉;王曉紅;孫波;袁洪娟
• 申請（專利權）人: 青島聯信催化材料有限公司
• 主分類號: B01J21/10
• 分類號: B01J21/10;B01J21/04;B01J35/10;C01B17/04
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 李建華

本發明提供了一種適用于加壓硫回收工藝的大孔氧化鋁基硫磺回收催化劑及制備方法，所述的催化劑使用無機造孔劑增加催化劑大孔分率，使催化劑不僅具有平均孔徑大、孔徑分布合理及結構穩定性好等特點，而且避免了硫蒸汽在催化劑孔隙中冷凝而導致孔道堵塞甚至失活，并且克勞斯反應活性高、有機硫水解性能強、使用壽命長，特別適用于加壓硫回收工藝。

技術領域

本發明涉及一種加壓硫回收工藝催化劑及其制備方法，具體涉及一種大孔氧化鋁基硫回收催化劑及其制備方法。

背景技術

目前，國內的硫磺回收及尾氣處理工藝技術主要采用高溫熱反應和兩級催化反應的克勞斯(Claus)硫回收工藝，該工藝操作壓力極低，約10～60kPa，整個裝置壓降為40～50kPa，大多裝填普通氧化鋁催化劑。隨著硫磺回收技術的不斷發展，在煤化工過程硫磺回收裝置中，加壓硫回收技術則充分利用了上游提供的90～120kPa的酸性氣壓力，無需減壓過程，直接在較高的壓力下進行克勞斯反應，具有減小設備規格，減少裝置占地面積等優勢而受到煤化工行業的重視。但該技術的工藝氣壓力比傳統的硫回收工藝壓力高了約30-100kPa，較高的硫回收工藝壓力導致了硫蒸汽露點比傳統的硫回收工藝的硫蒸汽露點高了約10-30℃。

一般情況下，克勞斯反應器的進口溫度必須維持在高于防止硫蒸汽發生毛細管冷凝所要求的最低溫度，但是，為提高克勞斯反應的轉化率，轉化器采用的又是盡可能低的操作溫度，因此，需要催化劑在接近硫蒸汽露點條件下進行。通常，普通氧化鋁催化劑的比表面積約為250m²/g，孔體積約為0.4cm³/g，但其平均孔徑只有5-10nm左右，催化劑的孔徑比較小，在加壓條件下，硫蒸汽會在催化劑孔道中冷凝而堵塞孔道甚至使其失活，因此，開發一種大孔氧化鋁基硫回收催化劑十分必要。

發明內容

本發明提供了一種大孔氧化鋁基硫磺回收催化劑及制備方法，所述的催化劑不僅具有平均孔徑大、孔徑分布合理及結構穩定性好等特點，避免了硫蒸汽在催化劑孔隙中冷凝而導致孔道堵塞甚至失活，并且克勞斯反應活性高、有機硫水解性能強、使用壽命長，特別適用于加壓硫回收工藝。

解決本發明技術問題的具體技術方案為：

一種大孔氧化鋁基硫磺回收催化劑，該催化劑包括如下組分：活性氧化鋁，其含量占催化劑的60-95wt％；造孔劑的含量占催化劑的5-40wt％。

造孔劑為無機和有機造孔劑，其中無機造孔劑為γ-Al₂O₃、α-Al₂O₃、θ-Al₂O₃、MgAl₂O₄中的一種或多種；優選γ-Al₂O₃和/或MgAl₂O₄。

所用的有機造孔劑為田菁粉、纖維素、淀粉或聚乙烯醇中的一種或多種的混合物。

所述催化劑的制備方法包括以下步驟：將活性氧化鋁、無機造孔劑和有機造孔劑充分混合均勻，加入黏結劑，滾球成型，干燥，焙燒，最終制得大孔氧化鋁基催化劑。

其中，催化劑制備過程中所用的有機造孔劑為田菁粉、纖維素、淀粉或聚乙烯醇一種或兩種以上的混合物，添加量為催化劑的3-30wt％。

其中，所述黏結劑為水或稀硝酸。

其中，所述的催化劑制備過程中的焙燒溫度為400-800℃，焙燒時間為2-6h，優選焙燒溫度為450-600℃。

本發明的技術特點是：本催化劑添加了無機和有機造孔劑，不僅能夠有效擴大孔徑而且可以調整孔徑分布，具有平均孔徑大、孔徑分布合理及結構穩定性好等特點。在加壓硫回收工藝條件下，本催化劑具有良好的克勞斯反應活性及較高的有機硫水解性能。

具體實施方式