[發(fā)明專利]鎂鋁尖晶石基中溫羰基硫水解催化劑及制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810617175.5 | 申請日： | 2018-06-15 |
| 公開（公告）號： | CN108745338B | 公開（公告）日： | 2021-01-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 上官炬;劉艷霞;梁麗彤;寇佳偉;沈芳;樊惠玲;秦志峰;苗茂謙 | 申請（專利權(quán)）人： | 太原理工大學(xué) |
| 主分類號： | B01J23/04 | 分類號： | B01J23/04;B01D53/86;B01D53/48 |
| 代理公司： | 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100 | 代理人： | 朱源;武建云 |
| 地址： | 030012 *** | 國省代碼： | 山西;14 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 尖晶石 基中溫 羰基 水解 催化劑 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種鎂鋁尖晶石（MgAl2O4）基中溫羰基硫水解催化劑及制備方法，以鎂鋁尖晶石為載體，以碳酸鉀為水解轉(zhuǎn)化羰基硫活性組分原料，以二氧化鈦為改性劑組分原料，通過干混法均勻混合，擠條成型后經(jīng)過低溫干燥、高溫活化而制成的具有中溫羰基硫水解能力催化劑，其載體組分為鎂鋁尖晶石，其水解轉(zhuǎn)化羰基硫活性組分為碳酸鉀，其改性組分為二氧化鈦，三種催化劑組分含量分別為MgAl2O4 71~85wt.%，K2CO3 5~15wt.%，TiO2 5~15wt.%，能夠在原料氣中有微量氧氣存在水解轉(zhuǎn)化羰基硫，從而避免催化劑在中溫條件下羰基硫水解的載體組分因氧中毒而導(dǎo)致水解活性迅速下降的催化劑。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于中溫氣體凈化及催化劑制備領(lǐng)域，具體為一種鎂鋁尖晶石基中溫羰基硫水解催化劑及制備方法，應(yīng)用于化石原料的潔凈轉(zhuǎn)化利用。
背景技術(shù)
羰基硫（COS）作為一種有機(jī)硫的主要存在形式，廣泛存在于煤、天然氣和石油等化石原料制備的化工生產(chǎn)原料氣中。COS的存在會(huì)造成后續(xù)生產(chǎn)工序中催化劑中毒失活、生產(chǎn)設(shè)備與儀器腐蝕；此外，不經(jīng)處理排放到大氣中，COS與氧作用形成SO2，促進(jìn)光化學(xué)反應(yīng)，污染環(huán)境，危害人類身體健康。COS由于化學(xué)性質(zhì)比H2S不活潑，其酸性和極性又均弱于H2S，因此，一般用于脫除H2S的方法不能完全有效直接脫除COS。COS的主要脫除技術(shù)有水解法、還原法、吸收法、吸附法、光解法及氧化法等，而目前研究較多的則是水解法，水解法脫除COS過程首先是COS在催化劑作用下水解轉(zhuǎn)化為H2S，然后再通過常規(guī)脫硫方法脫除H2S，其中COS水解催化劑是關(guān)鍵。
目前，常用的羰基硫水解催化劑有以氧化鋁或二氧化鈦為代表的金屬氧化物載體和以活性炭為代表的非金屬氧化物載體。氧化鋁基的COS水解催化劑具有比表面積大，原料來源方便等特點(diǎn)，受到廣泛的應(yīng)用，但是COS水解催化劑會(huì)因水解產(chǎn)物H2S和原料氣中的微量氧（O2）反應(yīng)導(dǎo)致催化劑孔隙硫堵塞或催化劑組分硫酸鹽化，最終導(dǎo)致催化劑活性迅速下降失活，特別是在中溫條件下中毒現(xiàn)象更為嚴(yán)重。改善COS水解催化劑耐硫氧中毒能力是催化劑制備的關(guān)鍵創(chuàng)新之處。中國專利ZL 200710062492.7、ZL 200510012331.8等通過添加改性劑V2O5、TiO2改性催化劑組成來提高催化劑的抗中毒性能。中國專利CN101050389A公開了一種煤制燃?xì)庵蠧OS的凈化方法，該催化劑是以活性氧化鋁載體負(fù)載雙過渡金屬鈷-鉬，或鐵-鉬，或鎳-鉬及堿性金屬氧化物的水解轉(zhuǎn)化催化劑。
但是，至今為止無論在工藝上還是催化劑制備上的改進(jìn)，COS水解脫除凈化技術(shù)特別是在中溫條件下抗氧硫中毒還存在明顯不足。COS水解反應(yīng)為堿催化反應(yīng)，而鎂鋁尖晶石經(jīng)高溫焙燒后的復(fù)合氧化物具有較高的比表面積，分散度和適宜的堿性，因此，引入鎂鋁尖晶石制備COS水解催化劑將具有發(fā)展前景。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決目前中溫條件（中溫為200~300℃）下COS水解轉(zhuǎn)化催化劑因微量氧導(dǎo)致的催化劑硫酸鹽化問題，提供一種鎂鋁尖晶石基中溫羰基硫水解催化劑及制備方法，提高中溫COS水解轉(zhuǎn)化催化劑活性及壽命。
本發(fā)明主要?jiǎng)?chuàng)新思路為：在高溫條件下，通過MgO與γ-Al2O3形成具有孔隙分布合理的鎂鋁尖晶石（MgAl2O4）結(jié)構(gòu)，提高催化劑對水蒸氣及COS的吸附活性，同時(shí)加速產(chǎn)物H2S在催化劑表面上脫附，防止H2S進(jìn)一步氧化，最終避免催化劑氧中毒。
本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
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