[發明專利]一種焦爐煤氣深度脫硫催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011289111.0
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112439421B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 何相君;程義安;康穎
• 申請（專利權）人: 寧波中科遠東催化工程技術有限公司
• 主分類號: B01J23/881
• 分類號: B01J23/881;B01J35/10;B01J37/00;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/10;C10K1/34
• 代理公司: 寧波成舟專利代理事務所(普通合伙) 33306
• 代理人: 楊新勇

本發明屬于焦爐煤氣脫硫技術領域，具體涉及一種焦爐煤氣深度脫硫催化劑及其制備方法。本發明利用天然硅鋁酸鹽和偏鈦酸制備改性TiO₂載體，再用浸漬法負載活性組分Fe后與單分散Mo基分散液反應，制得FeMo/TiO₂催化劑。該催化劑具有較好的熱穩定性和機械強度，同時催化活性高、可實現深度脫硫，其制備方法簡單易行，適宜于工業化推廣應用。

技術領域

本發明屬于焦爐煤氣脫硫技術領域，具體涉及一種焦爐煤氣深度脫硫催化劑及其制備方法。

背景技術

焦爐煤氣的組分為：H₂ 58.48％、CO 6.20％、CO₂ 2.2％、CH₄ 26.49％、C_mH_n 2.0％、惰性氣體4％和部分含硫化合物。含硫化合物主要有H₂S、COS、噻吩等，其中有機硫含量大約為100-600mg/m³、無機硫含量為2000-8000mg/m³。焦爐煤氣若直接排放，既嚴重污染環境，又造成能源的巨大浪費。目前，工業上對焦爐煤氣中雜質硫的凈化是濕法脫硫和干法脫硫工藝聯合使用，濕法脫硫只能將焦爐煤氣中大部分無機硫(主要是H₂S)脫除，焦爐氣中的有機硫和剩余H₂S須使用干法脫硫脫除。目前，工業上使用的高效合成催化劑主要是以Fe、Mo等為活性組分、Al₂O₃為載體，雖然焦爐煤氣加氫脫硫催化劑已經普遍使用，但在實際應用中仍然存在很多問題：如催化劑壽命比較短、催化劑活性低、脫硫率低等，焦爐煤氣深度脫硫勢在必行。

相比于常規載體Al₂O₃，TiO₂表面具有適合的酸度，和活性組分的之間的相互作用也比較弱，從而會提高活性組分的分散度和活性相的還原程度，因而被視作新一代的活性載體。目前，商業化的加氫脫硫催化劑很少使用TiO₂作為載體，究其原因，目前市售的TiO₂比表面積較小，一般在10m²/g左右，而負載型催化劑載體比表面積至少需要100m²/g。同時，TiO₂熱穩定性和機械強度差，嚴重影響催化劑性能。另外，在常規浸漬過程中，Mo基活性前體與載體間容易形成大量具有強相互作用的化學鍵，這往往導致MoO₃顆粒尺度不均勻和分散性不佳，同時引起硫化后催化劑中大量低活性的活性相的生成，難以充分發揮其作用，無法實現焦爐煤氣的深度脫硫。

因此，有必要開發一種能夠深度脫硫并且脫硫率高、催化劑強度高、壽命長的催化劑。

發明內容

為克服以上技術問題，本發明提供了一種焦爐煤氣深度脫硫催化劑，該催化劑具有較好的熱穩定性和機械強度，同時催化活性高、可實現深度脫硫，其制備方法簡單易行，適宜于工業化推廣應用。

為實現以上目的，本發明提供的技術方案如下：

一種焦爐煤氣深度脫硫催化劑的制備方法，包括以下步驟：

利用天然硅鋁酸鹽和偏鈦酸制備改性TiO₂載體，再用浸漬法負載活性組分Fe后與單分散Mo基分散液反應，制得FeMo/TiO₂催化劑。

優選地，所述焦爐煤氣深度脫硫催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)載體的制備：取偏鈦酸粉末用去離子水進行水洗，進行壓濾后，將制得的偏鈦酸濾餅烘干，粉碎，得偏鈦酸粉料；

向偏鈦酸粉料中加入天然硅鋁酸鹽和造孔劑，混捏、擠條得三葉草形條狀物，干燥后放置在馬弗爐中焙燒，制得改性TiO₂載體；