[發明專利]一種抗硫除萘催化劑的制備及應用

在審

• 申請號: 201711432317.2
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108126710A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 孟祥;楊俊杰;楊克明;張鵬;婁瑞娟;周林;閆英然
• 申請（專利權）人: 河北旭陽焦化有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J35/04;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/18;B01J37/34;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

本發明提供一種抗硫除萘催化劑的制備及應用，涉及環境保護催化劑技術領域。該催化劑以Al₂O₃或蜂窩陶瓷為載體，助劑元素和活性組分經過微波超聲浸漬在載體上；助劑元素為銅、鐵、錳、鈰、鎳中一種或者幾種，助劑元素負載量為載體質量的2?12％；活性組分為貴金屬鈀、金，活性組分負載量為載體質量的0.01?0.20％，其中鈀：金摩爾比為1：(0～3)。本發明可應用于催化氧化法處理含萘含硫有機廢氣治理領域，對萘轉化效率高(高于99％)，而且能夠處理含丙酮、苯、甲苯和萘混合廢氣，處理后廢氣達到國家排放標準，不生成二次污染物，同時該催化劑有一定的抗硫中毒能力，進一步拓寬了其應用范圍。

技術領域

本發明屬于催化氧化環境保護領域，特別涉及一種處理含萘含硫有機廢氣的催化劑及其制備和應用領域。

背景技術

多環芳烴(PAHs)是煤，石油，木材，煙草，有機高分子化合物等有機物不完全燃燒時產生的揮發性碳氫化合物，是重要的環境和食品污染物。他們的分子中含有兩個及兩個以上的苯環，是環境中普遍存在的一種致癌物，萘就是其中的一種，它在遠低于沸點溫度下，就具有很大的蒸氣壓，因而在加熱時，固體萘能不經過液態直接變為萘蒸氣，而萘蒸氣在冷卻時又不可經過液態而直接轉變為銀白色固體。目前治理含萘廢氣的方法主要是采用噴淋吸收法，一般是鹽溶液或者洗油洗滌，這種物理處理方法效率不高(50％～60％)，能耗大，消耗大量的鹽溶液和洗油，而萘的揮發性極強，有一些萘蒸汽來不及處理就逸散到大氣中，造成環境污染。本發明催化劑對多環芳烴中的萘作進行催化氧化處理后，萘轉化率可以達到99％；同時該催化劑還能催化氧化含萘、苯、甲苯和H₂S等的廢氣，處理后苯≦4mg/m³，甲苯≦15mg/m³，非甲烷總烴≦50mg/m³，H₂S≦1mg/m³，符合國家排放標準。

CN106732621A公開了一種抗硫催化燃燒催化劑及制備方法和應用，該方法制備的催化劑可以處理含600ppm SO₂有機廢氣，CN105964255A公開了一種一種高抗硫能力的催化燃燒催化劑的制備，制備的催化劑對二氧化硫有較大抗性。有研究表明，二氧化硫和硫化氫同屬硫化物，但二氧化硫對催化劑活性的影響較低，S^2-發生反應生成硫單質是催化劑中毒、活性下降的主要原因。而本發明提供的催化劑可將H₂S高效轉化為SO₂，降低硫單質的生成量，提高催化劑的抗硫活性。

本發明抗硫除萘催化劑應用范圍廣，可用于處理VOCs廢氣和惡臭氣體，能夠應用在焦化、石油、橡膠加工等眾多化工行業。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，填補現有技術的空白，提供一種采用催化氧化處理含萘廢氣的催化劑，同時該催化劑還具有較高的抗硫化氫能力。本發明處理含萘廢氣具有綠色、高效等優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種抗硫除萘催化劑的制備，具體包括以下步驟：(1)取銅、錳、鈰、鐵、鎳中一種或者兩種以上的金屬鹽溶于水，配置成一定濃度的改性試劑，攪拌均勻后，將經過120℃抽真空處理之后的載體完全浸漬在該溶液中，常溫下微波超聲浸漬，90℃-120℃烘干2h，400℃-600℃焙燒3h-5h；

(2)按照比例配置貴金屬鈀、金的金屬鹽溶液，貴金屬鈀、金摩爾比為1：(0～3)；將步驟(1)制得的催化劑浸漬于步驟(2)所配置的溶液中，常溫下微波超聲處理后濾出，90℃-120℃烘干2h，500℃焙燒3h；

(3)采用H₂-N₂混合氣(H2體積分數由5％提高至50％)活化還原催化劑，常壓下還原5h～8h。