[發明專利]一種焦爐煤氣有機硫水解催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110444212.9
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113181953A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 陳力群;李小強
• 申請（專利權）人: 陜西馭騰能源環保科技有限公司
• 主分類號: B01J29/035
• 分類號: B01J29/035;B01J37/02;B01J37/34;B01J35/10;C10K1/00;C10K1/34
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

一種焦爐煤氣有機硫水解催化劑及其制備方法，包括以下重量份組分：活性組分硝酸鹽0.001?10份、堿金屬化合物0.1?20份，堿土金屬化合物0.1?20份，具有MFI結構催化劑載體Silicalite?1 70?99份和去離子水0.01?100份。本方案有機硫水解催化劑及其制備方法，采用具有MFI結構催化劑載體Silicalite?1做催化劑載體，堿金屬、堿土金屬和其他活性金屬組分協同作用，適用于原料氣中含有飽和水蒸氣，疏水多孔的具有MFI結構催化劑載體Silicalite?1使有機硫吸附在載體上負載的堿性活性位上，進一步催化水解，提高有機硫轉化速度和轉化率。

技術領域

本發明屬于有機硫水解催化劑技術領域，特別涉及一種焦爐煤氣有機硫水解催化劑及其制備方法。

背景技術

催化水解法相比較于氧化法、氫解法擁有很多優點，同時也避免的吸附法脫除COS時精度與硫容不能同時滿足的問題，具有很好的前景。現有技術用純的γ-Al2O3作催化劑,COS水解轉化率可達到51.2％。還有現有技術是一種不加任何助劑的活性氧化鋁催化劑，但此類催化劑的抗硫酸鹽能力較差，容易失活，催化劑更換次數頻繁，增加脫硫工藝成本。現有技術介紹以TiO₂作為載體的催化劑，雖然抗硫酸鹽能力增強，但難以制得高比表面積的催化劑。現有技術以氧化鋁為載體，碳酸鉀和鉬酸銨分別為水解活性組分和脫氧活性組分，其缺點是反應溫度在200-300℃，并對原料氣中的硫含量有一定的要求。現有技術以活性炭做載體脫除轉化氣中過量羰基硫等，操作條件無需加溫加壓，但是硫容太小，生成的H2S被活性炭吸附導致COS的吸附和水解反應受到阻礙。

焦爐煤氣，因荒煤氣中含有飽和水蒸氣，傳統催化劑優先吸附水分子，導致有機硫不能被吸附到活性位，無法活化進一步水解，而生成物硫化氫極性也優于有機硫被優先吸附，導致水解反應無法徹底進行，轉化率不能提高。針對以上種種問題，開發一種高比表面、疏水性耐硫酸的有機硫水解催化劑具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種焦爐煤氣有機硫水解催化劑及其制備方法，以解決上述問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種焦爐煤氣有機硫水解催化劑，包括以下重量份組分：活性組分硝酸鹽0.001-10份、堿金屬化合物0.1-20份，堿土金屬化合物0.1-20份，具有MFI結構催化劑載體Silicalite-1 70-99份和去離子水0.01-100份。

進一步的，活性組分硝酸鹽為選自ⅢA、ⅠB、ⅡB、ⅣB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ元素或稀土元素中的至少一種；具有MFI結構催化劑載體Silicalite-1為高比表面、多孔相通的疏水多孔結構。

進一步的，堿金屬化合物包括堿金屬的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽或碳酸氫鹽；堿金屬的氧化物包括氧化鈉、氧化鉀、氧化銫或氧化鋰；氫氧化物包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫或氫氧化鋰；碳酸鹽包括碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫或碳酸鋰；碳酸氫鹽包括碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫銫或碳酸氫鋰。

進一步的，堿土金屬化合物包括堿土金屬的氫氧化物或氧化物，氫氧化物包括氫氧化鎂、氫氧化鈣或氫氧化鋇；氧化物包括氧化鎂、氧化鈣或氧化鋇。

進一步的，一種焦爐煤氣有機硫水解催化劑的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：將具有MFI結構催化劑載體silicalite-1先后用蒸餾水清洗3-4遍至濾液呈中性，抽濾后于鼓風干燥箱中烘干；

步驟2：烘干后的具有MFI結構催化劑載體silicalite-1在堿金屬化合物水溶液中煮沸0.5～5h，再用蒸餾水洗至濾液呈中性，抽濾后鼓風干燥箱中烘干備用；

步驟3：采用溶膠凝膠法制備活性組分，配制不同濃度活性金屬硝酸鹽水溶液，并加入適量N₂CO₃溶液進行混合，將分子篩載體恰好完全浸入水溶膠中，超聲浸漬后于烘箱中干燥，然后馬弗爐中以空氣為載氣下焙燒；