[發(fā)明專利]脫除含硫化氫氣體中的氧氣的方法及催化劑的用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211082273.6
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115301246A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設計）人: 王鍵;孫曼麗;張敏
• 申請（專利權）人: 中晶環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;C01B17/16
• 代理公司: 北京悅成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11527
• 代理人: 樊耀峰

本發(fā)明公開了一種脫除含硫化氫氣體中的氧氣的方法及催化劑的用途。該方法包括如下步驟：將含硫化氫氣體與催化劑接觸以脫除氧氣；其中，所述催化劑包括1～7重量份CuO，5～15重量份CeO₂，15～25重量份ZnO和55～70重量份ZrO₂；其中，所述含硫化氫氣體中H₂S的濃度為1～70mg/Nm³，O₂的濃度為100～5000ppm。該方法能夠將含硫化氫氣體中的O₂有效地脫除。

技術領域

本發(fā)明涉及一種脫除含硫化氫氣體中的氧氣的方法及催化劑的用途。

背景技術

高爐煤氣是高爐煉鐵生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的可燃性氣體，其主要成分為氮氣、二氧化碳、一氧化碳、氧氣、氫氣及少量硫化物。硫化物以有機硫和無機硫為主，對于有機硫的脫除主要以水解為主，而高爐煤氣中所含氧氣易將水解轉化的硫化物氧化為單質(zhì)硫或硫酸鹽，造成水解催化劑中毒失活，因此高爐煤氣脫氧是提高水解催化劑壽命的有效途徑。可利用脫氧催化劑將高爐煤氣中的CO與O₂反應，從而將O₂脫除。

CN102319570A公開了一種一氧化碳氧化的三元復合氧化物催化劑。催化劑的組成為CuO-CeO-M，M為Co、Ni、Zn、Mg、Zr金屬氧化物中的至少一種，催化劑各成分含量的摩爾比為CuO:CeO:M＝20:80:(0.1～20)。該催化劑為三元復合氧化物催化劑，且催化劑中CeO的含量較高，對含有硫化物的氣體的催化氧化效果較差。

CN104475114A公開了一種脫除一氧化碳的銅鋅鈰基催化劑。該催化劑包括主組分CuO、第二組分ZnO、第三組分CeO₂、第四組分M的氧化物；M選自Zr、Mn、Mg、Fe、La、Pr、Nd、Sm中的一種或多種。該催化劑以CuO為主組分，其耐硫性能較差。

目前，尚沒有脫除含硫化氫氣體中的氧氣的相關報道。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種脫除含硫化氫氣體中的氧氣的方法，該方法能夠將含硫化氫氣體中的O₂有效地脫除。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種催化劑的用途。

本發(fā)明的技術目的通過如下技術方案實現(xiàn)。

一方面，本發(fā)明提供了一種脫除含硫化氫氣體中的氧氣的方法，包括如下步驟：

將含硫化氫氣體與催化劑接觸以脫除氧氣；

其中，所述催化劑包括1～7重量份CuO，5～15重量份CeO₂，15～25重量份ZnO和55～70重量份ZrO₂；

其中，所述含硫化氫氣體中H₂S的濃度為1～70mg/Nm³，O₂的濃度為100～5000ppm。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選地，所述催化劑主要由1～7重量份CuO，5～15重量份CeO₂，15～25重量份ZnO和55～70重量份ZrO₂組成。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選地，將含硫化氫氣體在50～160℃下與催化劑接觸。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選地，將含硫化氫氣體在空速為500～3000h^-1的條件下與催化劑接觸。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選地，將含硫化氫氣體在固定床反應器中與催化劑接觸。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選地，所述催化劑為圓柱狀，直徑為2～8mm。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選地，還包括催化劑的制備步驟：