[發明專利]一種復合型脫硫催化劑及使用其的脫硫裝置和脫硫方法

在審

• 申請號: 202111136561.0
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113713861A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 范娟娟;楊洪慶;張文婷;郝江洪;李浩;武玉龍;劉剡;史鑫;辛樂川;王莉
• 申請（專利權）人: 邢臺旭陽科技有限公司
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J31/18;B01D53/86;B01D53/52;C10K1/00;C10K1/34
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 李雪芹;嚴彩霞

1.一種復合型脫硫催化劑，其包含雙核酞菁鈷基磺酸鹽(PDS)和絡合鐵催化劑，其中，雙核酞菁鈷基磺酸鹽(PDS)與絡合鐵催化劑中所含的鐵(Fe)的質量比為0.02～3:1，優選地為0.1～1.2:1。

2.根據權利要求1所述的復合型脫硫催化劑，其中，所述絡合鐵催化劑包含：可溶性鐵鹽、鐵鹽絡合劑、穩定劑、硫磺改性劑和緩蝕劑。

3.根據權利要求1所述的復合型脫硫催化劑，其中，所述復合型脫硫催化劑的形式為水溶液，優選地，所述水溶液的pH值為8～9。

4.根據權利要求2所述的復合型脫硫催化劑，其中，

所述可溶性鐵鹽為選自氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、鐵銨鹽、乙二胺四乙酸鐵鈉鹽和含水氧化鐵中的一種或幾種，特別地為氯化鐵；

所述鐵鹽絡合劑為選自乙二胺四乙酸二鈉、檸檬酸鈉、亞氨基二琥珀酸四納、羥基亞乙基二膦酸、氨三乙酸和羥乙基乙二胺三乙酸中的一種或幾種，特別地為乙二胺四乙酸二鈉；

所述穩定劑為選自無水葡萄糖、麥芽糖中的一種或兩種，特別為無水葡萄糖；

所述硫磺改性劑為選自聚苯乙烯磺酸鈉、甘油、丙二醇、聚乙二醇、聚乙二醇醚中的一種或幾種，特別地為聚乙二醇；

所述緩蝕劑為選自鉬酸鈉、銻酸鈉、硅酸鹽、鋅鹽、鉻酸鹽、咪唑類中的一種或幾種，特別地為鉬酸鈉。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的復合型脫硫催化劑，其中，

所述復合型脫硫催化劑包含以下各成分：

PDS：0.1-5重量份；可溶性鐵鹽：5-15重量份；鐵鹽絡合劑：8-24重量份；穩定劑：1-10重量份；硫磺改性劑：0.1-2重量份；緩蝕劑：0.01-1重量份；

當所述復合型脫硫催化劑為水溶液形式時，

所述復合型脫硫催化劑包含以下各成分：

水：1000重量份；PDS：0.1-5重量份；可溶性鐵鹽：5-15重量份；鐵鹽絡合劑：8-24重量份；穩定劑：1-10重量份；硫磺改性劑：0.1-2重量份；緩蝕劑：0.01-1重量份。

6.一種根據權利要求1至5中任一項所述的復合型脫硫催化劑的制備方法，所述方法包括：

向水中先加入鐵鹽絡合劑、再加入可溶性鐵鹽、依次加入穩定劑、硫磺改性劑以及緩蝕劑，待所有物質混合均勻，再加入PDS，得到溶液。

7.根據權利要求6所述的方法，其進一步包括將得到的溶液用堿性物質調節至pH值至8～9，優選地，所述堿性物質選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或幾種，特別地，所述堿性物質為碳酸鈉。

8.如權利要求1至5中任一項所述的復合型脫硫催化劑在焦爐煤氣或化工原料氣脫硫中的應用。

9.一種用于煤氣或化工原料氣的脫硫裝置，其包括以下處理單元：

有機硫反應器，其用于去除預冷煤氣或化工原料氣中的有機硫；

脫硫塔，其與有機硫反應器通過管線連接，在所述脫硫塔中容納如權利要求1至5中任一項所述的復合型脫硫催化劑，所述脫硫塔用于脫除煤氣或化工原料氣中的無機硫；

反應槽，其與脫硫塔通過管線連接，用于容納從脫硫塔流出的脫硫液；

再生器，其通過管線分別與反應槽以及脫硫塔連接，并通過注入的空氣用于復合型脫硫催化劑的再生，在所述再生器中，經過再生的脫硫催化劑從其頂部溢流并進入脫硫塔中循環使用；以及

泡沫槽，其與再生器通過管線連接，用于再生器頂部浮選出的硫磺的處理。

10.一種采用如權利要求9所述的脫硫裝置對煤氣或化工原料氣進行連續脫硫的方法，所述方法包括以下步驟：

1).有機硫去除：通過有機硫反應器去除煤氣或化工原料氣中的有機硫；

2).無機硫去除：去除有機硫的煤氣或化工原料氣進入脫硫塔，并通過脫硫塔中的所述復合型脫硫催化劑處理脫除其中的無機硫；

3).催化劑的再生及循環使用，即催化劑再生后返回脫硫塔用于脫除無機硫，該步驟進一步包括：

在脫硫塔中經過脫硫過程的脫硫液從脫硫塔流入反應槽中，并被送入再生器中；

流入再生器的脫硫液在再生器中與空氣接觸再生后被送入脫硫塔中循環使用；

再生器中頂部浮選出的硫磺進入泡沫槽中處理。