[發明專利]一種絡合劑改性鋅鎳鋁鈰類水滑石前驅體制備羰基硫水解催化劑的方法

在審

• 申請號: 201910011260.1
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109794251A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 寇佳偉;程淑艷;梁麗彤;樊惠玲
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J27/24;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/48
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

一種絡合劑改性鋅鎳鋁鈰類水滑石前驅體制備羰基硫水解催化劑的方法，屬于化工材料技術領域，本發明的目的在于提高羰基硫水解催化劑的性能，由有機絡合劑和鋅鎳鋁的金屬氧化物及氧化鈰混合而成，催化劑的制備方法包括：提供鋅鎳鋁鈰鹽溶液和堿性溶液；將鹽溶液與堿溶液進行共沉淀得到類水滑石前驅體；加入有機絡合劑進行改性，將過濾后沉淀進行熱處理得到所需的金屬氧化物催化劑。該催化劑的制備成本低，適合工業化生產；所制得的催化劑特別適合用于工業廢氣中羰基硫的水解脫除，其脫除效率高。

技術領域

本發明屬于化工材料技術領域，具體涉及一種絡合劑改性鋅鎳鋁鈰類水滑石前驅體制備羰基硫水解催化劑的方法。

背景技術

羰基硫是廣泛存在于工業原料氣或尾氣中具有代表性的有機含硫污染物。近年來，隨著我國現代煤化工產業的迅速發展，煤炭中含硫物質造成的硫污染使環保形勢日益嚴峻，而羰基硫通常是煤基氣體產品中的主要有機硫污染物。例如，以煤焦為原料制得的合成氣中，羰基硫含量可占有機硫的80~90%。羰基硫可腐蝕生產設備，侵襲人體神經系統，并且微量的羰基硫即可引起催化劑的嚴重中毒失活。此外，排放到大氣中的羰基硫能通過光化學反應形成二氧化硫和硫酸鹽氣溶膠，從而引起酸雨和臭氧層損耗，造成全球氣候變化。

由于羰基硫的化學性質穩定，其酸性和極性均弱于硫化氫，一般采用脫除硫化氫的方法無法完全去除羰基硫，因此給現有的脫硫技術帶來新的挑戰。目前，工業上脫除羰基硫的方法主要有加氫轉化法、水解轉化法、氧化轉化法和有機胺吸收法。羰基硫低溫水解過程中，羰基硫與H₂O反應僅生成CO₂和H₂S。因此，低溫水解法以反應條件溫和、不消耗原料氣、副反應少的優勢，成為COS轉化脫除的主要方法和研究熱點。目前，國內外研究羰基硫低溫水解催化劑主要集中在金屬氧化物，如Al₂O₃、TiO₂以及它們的混合物。

美國專利USP4,5111,668公開了一種以TiO₂為載體，至少含一種堿金屬、堿土金屬、IIB族和IVA族金屬作為活性組分的羰基硫水解催化劑。但該催化劑在使用過程中所處理的原料氣中羰基硫含量較低(73ppm)，且反應溫度較高(200~400℃)。

CN200910218242公開了以Co-Ni-Al類水滑石為前驅體制備的羰基硫水解催化劑。該催化劑對羰基硫等硫化物具有較好的水解作用，同時對H₂S也有較好的吸收作用。

類水滑石（HTLCs）是一類具有微孔結構的層狀陰離子粘土類化合物，其在催化、吸附、環境、醫藥、納米材料、功能高分子材料等領域受到廣泛重視。近年來，以類水滑石為前驅體制備高效納米催化劑的方法在堿催化、氧化還原反應以及加氫反應方面得到廣泛應用。使用類水滑石作為前驅體制備的催化劑具有表面金屬元素分布均勻，催化活性高，抗燒結能力強的優點。因此，將絡合劑助劑與類水滑石前驅體的優勢相結合，使用絡合劑改性類水滑石衍生氧化物，則有望制備出性能更加優越的羰基硫水解催化劑。

CN200910218251公開了以二元類水滑石為前驅體的羰基硫水解催化劑。可將氣體中的羰基硫脫除，同時將水解產生的H₂S一并脫除，脫硫精度高；可以在低溫下使用，操作溫度低，節省能耗。

CN201010550310公開了以一種以稀土-類水滑石為前驅體的羰基硫水解催化劑。該催化劑對羰基硫去除效率能達到90%以上，解決了水解羰基硫時催化劑易中毒或失效等問題。

發明內容

本發明的目的在于提高羰基硫水解催化劑的性能，提供一種絡合劑改性鋅鎳鋁鈰類水滑石前驅體制備羰基硫水解催化劑的方法。

本發明采用如下技術方案：

一種絡合劑改性鋅鎳鋁鈰類水滑石前驅體制備羰基硫水解催化劑的方法，包括如下步驟：