[發明專利]一種以廢舊稀土基脫硝催化劑為原料的催化劑及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911424412.7
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111167448B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 沈岳松;金奇杰
• 申請（專利權）人: 南京環福新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J23/66
• 分類號: B01J23/66;C10G45/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 韓正玉;徐冬濤

本發明涉及提供一種以廢舊稀土基脫硝催化劑為原料的催化劑及其制備方法和應用，該催化劑以廢舊稀土基脫硝催化劑和蒙脫土復合制備加氫脫硫催化劑載體，以金銀合金納米花為催化活性組分。將廢舊稀土基脫硝催化劑和蒙脫土經粉碎、配料、煅燒等工藝制備成載體，將氯金酸和硝酸銀混合溶液經抗壞血酸還原制備成金銀合金納米花膠體溶液，然后將載體浸漬于金銀合金納米花膠體溶液中，經真空干燥后得到加氫脫硫催化劑。該加氫脫硫催化劑不僅能夠實現廢舊稀土基脫硝催化劑的無害化處置，還能將其高附加值資源化加氫脫硫，且操作簡單，原料豐富，制備的催化劑脫硫活性高，在燃油的深度脫硫有潛在的應用前景。

技術領域

本發明提供一種以廢舊稀土基脫硝催化劑為原料的催化劑及其制備方法和應用，屬廢棄產品資源化利用和環境催化技術領域。

背景技術

氮氧化物是造成霧霾、酸雨等污染的主要成因，火電廠等工業煙氣脫硝成為當前大氣污染治理的重點。

現有處理廢棄脫硝催化劑專利中，專利CN201410623778.8設計連續化裝置回收廢舊脫硝催化劑中釩、鈦、鉬元素。專利CN201510265236.2將廢舊脫硝催化劑經過浸出后得到富鈦浸出渣和含鎢鉬釩的浸出液，并通過對浸出液中有價組分同步純化后進行各個物質含量的比例調節，制備催化組分的混合物，并進一步制備為新的催化劑。專利201710717702.5采用硝酸溶液清洗廢舊脫硝催化劑表面，再用氫氧化鈉溶液除砷，用硫氫化鈉除汞得到脫硝粉體后，將硅酸鹽水泥、玻璃纖維、二氧化鈰與廢棄脫硝粉體混合制備成陶瓷粉體，從而制備成脫硝催化劑。上述專利不僅利用多種酸、堿以及有機液體清洗造成二次環境污染，同時也沒有從根本上實效解決廢棄脫硝催化劑的無害化，市場價值也并不高。專利CN201510852564.2采用硅源粉料、鋁源粉料、促燒劑、釩元素固溶劑等原料與廢棄脫硝催化劑混合，制備成鈦基陶瓷。上述催化劑雖然能夠徹底解決催化劑的無害化，但其只能用于紡織瓷、建衛瓷等附加值不高的領域。

與此同時，隨著人類對化石燃料的需求與日俱增，同時原油重質化、劣質化日趨嚴重，環境問題逐步加劇，油品質量的升級迫在眉睫。環保部已于2016年頒布了《輕型汽車污染物排放限值及測量方法》(中國第六階段)，規定于2020年7月1日正式實施。其中國六標準中硫含量的限值是10ppm以下。目前，油品的脫硫方法有很多中，如加氫脫硫、氧化脫硫、吸附脫硫以及生物脫硫等。其中，加氫脫硫方法是實現油品深度脫硫最為有效地途徑，但是原油中的硫含量較大，并且油品中含有難于脫除的芳香烴類有機硫化物，使得加氫脫硫反應條件更為苛刻，需要在更高的氫氣壓力以及更高的反應溫度進行有機硫的脫除。CatalysisToday 2012,187,88-96文章中報道了Ru負載在氧化鋁支撐的蒙脫土中，均勻分賽的貴金屬RuS2硫化物分散在載體結構中明顯提高了催化劑的脫硫性能；CN200910259499.7公開了一種多金屬本體催化劑及制法和應用，該方法通過共沉淀反應合成層狀結構的催化劑前體，經過表面活性劑處理，制備的催化劑表現出較高的脫硫活性，但是該催化劑沒有載體，活性金屬硫化物直接作為催化劑，金屬活性組分利用率低。上述不同方法制備的加氫脫硫催化劑其貴金屬使用量較大或者直接用活性金屬作為載體，使得催化劑的成本較高，且其脫硫活性有待進一步提高，限制了該類催化劑的實際應用。

發明內容

鑒于國內即將面臨大量廢舊脫硝催化劑，缺乏先進的安全處置和資源化技術問題，以及劣質油品中產生的二氧化硫環境污染問題，本發明創新性地提出利用廢舊稀土基脫硝催化劑制備加氫脫硫催化劑，從根本上解決大批量廢舊稀土基脫硝催化劑問題，并實現其高附加值資源化利用，同時因為合金納米花中金和銀的協同催化作用，大幅度降低催化劑的使用量，降低了催化劑生產成本。本發明的成功應用不僅會徹底解決廢舊稀土基脫硝催化劑的處理問題，同時作為加氫脫硫催化劑也會極大地解決油品硫含量超標污染等環境問題，從而帶來巨大的經濟、環保和社會效益。本發明的目的是為了改進現有技術的不足而提供一種以廢舊稀土基催化劑為原料的加氫脫硫催化劑，本發明的另一目的是提供上述加氫脫硫催化劑的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：