[發明專利]克勞斯尾氣加氫脫硫催化劑及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 202011446575.8
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112569956A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 卓潤生;劉兵;孫秋實;王欽;肖可;劉新生
• 申請（專利權）人: 潤和催化材料（浙江）有限公司
• 主分類號: B01J23/882
• 分類號: B01J23/882;B01J35/10;B01J35/08;B01J37/02;B01J37/20;B01D53/48;B01D53/50;B01D53/86
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 李林

本發明公開了一種克勞斯尾氣加氫脫硫催化劑及其制備方法、應用，克勞斯尾氣加氫脫硫催化劑由復合載體和活性組分組成，其中按最終克勞斯尾氣加氫脫硫催化劑的重量為基準，活性組分的重量百分比為6％～26％，復合載體由通過涂覆或通過表面沉積的方式負載于載體基體上的TiO₂和載體基體組成，所述復合載體為殼層結構，外層為TiO₂層，內層為載體基體；該克勞斯尾氣加氫脫硫催化劑的比表面積：300～450m²/g，孔容：0.5～0.7g/mL，孔徑：6～20nm；利用涂覆或表面沉積的方法，將TiO₂在載體基體的表面形成一層0.1～0.5mm的保護層，TiO₂和載體基體是分布不均的，既不影響載體基體的性質同時也可以增強載體基體的水熱穩定性以及活性組分的分散性，且具有TiO₂的高催化活性和良好的疏水性能。

技術領域

本發明屬于加氫脫硫技術領域，具體涉及一種克勞斯尾氣加氫脫硫催化劑及其制備方法、以及該方法制備得到的克勞斯尾氣加氫脫硫催化劑在克勞斯尾氣低溫加氫脫硫中的應用。

背景技術

隨著環保法規的日趨嚴格，對石油加工和石油化工裝置中含硫化合物排放標準的要求也越來越嚴格，為滿足環保要求和保護環境，煉油廠和天然氣凈化廠硫磺回收裝置總硫的回收率必須達到99.7％以上，而為滿足總硫回收率，現有技術中通常采用還原吸收法對克勞斯尾氣進行處理，主要過程包括：1.進行加氫脫硫，將克勞斯尾氣中的二氧化硫等硫化物通過加氫反應生成硫化氫；2.將有機硫化物(COS和CS₂)水解為硫化氫和二氧化碳；3.將加氫水解后得到的氣體冷卻到40℃左右，去除大部分水蒸氣；4.剩余的氣體在吸收塔中與醇胺溶液接觸，脫除硫化氫后灼燒排放。在上述還原吸收法中，二氧化硫加氫和有機硫化物水解是關鍵步驟，所涉及的主要化學反應為：SO₂+3H₂＝H₂S+2H₂O，COS+H₂O＝CO₂+H₂S，CS₂+2H₂O＝CO₂+2H₂S。在二氧化硫加氫和有機硫化物水解反應過程中需要使用催化劑加快反應速率。影響該工藝總硫回收率的關鍵技術之一是采用高活性的含硫化合物加氫催化劑，且該類催化劑具有良好的水熱穩定性、優異的加氫活性以及對COS和CS₂優異的水解活性。在加氫催化劑的制備過程中，主要選用以氧化鋁為載體浸漬Mo/W和Co/Ni等活性組分和助劑。

日本專利JP06127907公開了一種含硫Claus尾氣加氫處理工藝和催化劑，該專利中采用兩種催化劑裝入同一反應器中，上部為MoO₃/TiO₂催化劑，其中MoO₃含量達16％；下部為Co-Mo/Al₂O₃催化劑，其中MoO₃的含量達13％，CoO為3.5％。國際殼牌公司在中國申請的專利CN1230134，該專利公開了一種硫磺尾氣加氫催化劑，該催化劑以SiO₂和Al₂O₃為載體，其中氧化硅含量大于25％，以Ni和Mo為活性組分，需與COS、CS₂水解劑(K/TiO₂)同裝于一個反應器中使用。以上專利是將水解催化劑和加氫催化劑分開，這樣不僅使催化劑在裝填和使用過程復雜，而且很難使兩類催化劑的使用壽命一致。

中國專利CN1498674、CN1621134和CN1936768中公開的Claus尾氣加氫催化劑以Co、Mo為活性組分，以SiO₂改性氧化鋁為載體。這些專利涉及的Claus尾氣加氫催化劑使用溫度在280-330℃，溫度較高，能耗較大。