[發明專利]一種用于高爐煤氣脫硫的水解催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011352533.8
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112439409A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 何劍;潘瑞欣;徐志嬙
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J35/08;B01J37/02;B01J37/08;C10K1/34
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 戴媛

本發明公開了一種用于高爐煤氣脫硫的水解催化劑，按照質量百分比由以下成分組成：載體70％～85％，活性組分10％～15％，助劑2～9％及改性劑3％～11％，上述成分質量百分比之和為100％。本發明的一種用于高爐煤氣脫硫的水解催化劑，解決了現有技術中存在的水解溫度較高、抗硫性能差、易發生副反應的問題。本發明還公開了一種用于高爐煤氣脫硫水解催化劑的制備方法。

技術領域

本發明屬于工業催化技術領域，涉及一種用于高爐煤氣脫硫的水解催化劑，本發明還涉及上述水解催化劑的制備方法。

背景技術

近年來，我國鋼鐵產量逐步增長，常年位居世界第一。2020年1～6月我國生鐵產量為43268萬噸，同比增長2.2％；粗鋼產量為49901萬噸，同比增長1.4％；鋼材產量為60584萬噸，同比增長2.7％。我國鋼鐵行業能耗約占工業總能耗23％，占全國總能16％，污染物排放約占全國排放總量17％，是國家重點推動節能減排的重點行業。

高爐煤氣作為煉鐵工藝流程中產生的主要副產物之一，其壓能和熱能均可回收利用，但其組成成分中含有大量有機硫化合物和無機硫化合物，其中有機化合物以羰基硫為主。工業上脫除羰基硫的方法主要有干法和濕法。干法是利用吸附劑和催化劑將硫化物直接脫除或轉化后再脫除的過程，其特點主要是脫硫精度高、投資低、操作費用低等，因此，干法脫硫受到廣泛關注，其中催化劑的性質對于脫硫效果至關重要。美國專利US4455466研究一種在γ-Al₂O₃上負載硫化鉑的COS水解催化劑，其制備成本較高，壽命短。中國專利CN1069673公開一種常溫有機硫水解催化劑，它在γ-Al₂O₃上負載2％～25％的K₂CO₃，對于COS含量在1～5mg/m³，羰基硫轉化率大于95％，但對高COS原料氣，轉化活性較低。中國專利CN1069673使用了負載稀土金屬氧化物或復合金屬氧化物的催化劑，雖然能夠達到一定的催化效果，但該催化劑在還原氣氛下難以實現對羰基硫的催化轉化。中國專利CN101108339A研究以γ-Al₂O₃為載體，通過添加V₂O₅改變催化劑組成來提高催化劑在200～400℃下抗硫酸鹽性能。

上述催化劑存在以下幾個缺點：水解溫度較高，易發生硫酸鹽中毒化現象；能耗大、投資大、運行成本高、易帶來副反應；羰基硫的脫除濃度使用范圍較低，一般低于200ppm。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于高爐煤氣脫硫的水解催化劑，解決了現有技術中存在的水解溫度較高、抗硫性能差、易發生副反應的問題。

本發明的另一目的是提供了一種用于高爐煤氣脫硫水解催化劑的制備方法。

本發明所采用的技術方案是，一種用于高爐煤氣脫硫的水解催化劑，按照質量百分比由以下成分組成：載體70％～85％，活性組分10％～15％，助劑2～9％及改性劑3％～11％，上述成分質量百分比之和為100％。

本發明的特征還在于，

載體為球形介孔Al₂O₃。

活性組分為氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋇中的一種或兩種。

助劑為氧化錳、氧化鈷、氧化鋅、氧化鉬中的一種或幾種，改性劑為氧化鈰。

本發明采用的第二種技術方案是，一種用于高爐煤氣脫硫水解催化劑的制備方法，具體按照如下步驟實施：

步驟1，按照質量百分比稱取以下組分：載體70％～85％，活性組分10％～15％，助劑2～9％及改性劑3％～11％，上述成分質量百分比之和為100％；

步驟2，將稱取的載體放入恒溫鼓風干燥箱中進行干燥；