[發明專利]一種脫硫催化劑的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201810399358.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108479744A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 孫燕霞;劉春波;侯偉偉;王湛杰
• 申請（專利權）人: 孫燕霞
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J37/02;B01D53/86;B01D53/50
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 李浩成

1.一種脫硫催化劑的制備方法，所述方法是以煤矸石為原料，經過煅燒、水蒸氣活化、擴孔、碳骨架架構、活性組分負載，得到高效脫硫催化劑，具體方法是按下列步驟進行的：

煅燒

將煤矸石粉碎球磨至粒度為10目以下，再加入碳酸鈉，混合均勻后置于管式爐中，在N₂、CO₂、O₂混合氣氛下煅燒，煅燒溫度為700~1200℃，煅燒時間為20~30min，其中煤矸石與碳酸鈉質量比為（3~4）:1；

水蒸氣活化

將步驟（1）得到的樣品加入到高溫反應釜中，將反應釜的溫度升高到300~400℃，控制反應釜的壓力為22.4MPa，然后通入水，達到超臨界狀態，反應10~15min；

擴孔

將步驟（2）得到的樣品加入到擴孔劑水溶液中，然后在加熱條件下攪拌1~3h，過濾，110~130℃下干燥，其中擴孔劑為鋰金屬鹽；

碳骨架架構

將步驟（3）得到的干燥樣品加入到超聲反應器中，再加入有機鈦溶液，控超聲頻率、溫度和超聲時間，超聲反應完成后，將樣品在110~120℃下干燥2~3h，然后在馬弗爐中800~900℃焙燒，焙燒時間為1~2h；

活性組分負載

將步驟（4）得到的樣品浸漬在活性組分為稀土金屬鹽和堿金屬鹽的混合溶液中，超聲浸漬20~80min，抽濾，放入110℃烘箱中干燥至恒重，在氮氣氣氛下600~1000℃下焙燒2~3h，得到催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種脫硫催化劑的制備方法，其特征在于：所述原料煤矸石中Al₂O₃的含量大于25%。

3.根據權利要求1所述的一種脫硫催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中混合氣中N₂、CO₂、O₂的體積比為1：（2~3）：（4~8）。

4.根據權利要求1所述的一種脫硫催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中加熱溫度為20~50℃，同時擴孔劑鋰金屬鹽為硝酸鋰、硫酸鋰、碳酸鋰、次氯酸鋰中的一種或任意幾種的混合物。

5.根據權利要求1所述的一種脫硫催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟（4）中有機鈦為甲醇鈦、乙醇鈦或丁醇鈦中的任意一種，并且超聲頻率為17.5-22KHz，溫度為50~80℃，時間為5~20min。

6.根據權利要求1所述的一種脫硫催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟（5）中稀土金屬鹽為硝酸鑭、硝酸鈰或硝酸釔中的任意一種，并且質量濃度為1~12%；堿金屬鹽為硝酸鉀，質量濃度為0.3~1.2%。

7.一種權利要求1所述的脫硫催化劑的應用，其特征在于：稱取煙氣脫硫催化劑30g放置于固定床反應器中，然后升溫至150℃，反應器壓力為1.3~1.5MPa，通過氣流量為600mL/min煙氣，煙氣組分為SO₂:800~1000ppm、N₂：15~30%、O₂：5~10%，測試發現脫硫效率保持在89.2%以上，持續時間超過220min。