CN1102420C - 一种羰基硫水解催化剂及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

一种羰基硫水解催化剂，其组成为γ-Al2O3 83-97%，K2O2-15%，BaO 0.1-2%。该催化剂是采用等体积溶液浸渍法进行制备，其用途是在温度80-150℃，常压，COS含量小于800mg/m3，空速6000-9000h-1条件下进行脱硫。本发明具有高活性，高空速，COS转化率大于95%的优点。

Description

一种羰基硫水解催化剂及其制备方法和用途
本发明属于一种脱硫催化剂，具体地说涉及一种羰基硫水解催化剂及其制备方法和用途。
在煤制合成原料气中，同时含有以H2S为主的无机硫，和以COS为主的有机硫。硫化物对铜系甲醇合成催化剂，铜系低变催化剂，镍系甲烷化催化剂，以及F-T合成油铁基催化剂毒害严重，使其无法正常运行。在这类工作中需对其进行脱除。无机硫的脱除技术比较成熟，而有机硫COS脱除还有许多不足之处。羰基硫催化水解过程如下：在低温、常压和水解催化剂作用下，将COS转化为无机硫化物H2S，然后用常规脱硫剂脱除H2S而达到脱除COS的目的。
中国专利CN1069673公开了一种COS水解催化剂，它是在γ-Al2O3小球载体上，浸渍2-25％的K2CO3，经干燥焙烧制成最终产品。在50℃，COS浓度5mg/m3，空速2000h-1条件下，COS转化率大于95％，该催化剂不足之处是处理原料气COS含量和空速比较低。
中国专利CN1134312公布了一种有机脱硫剂。该催化剂由γ-Al2O3和二氧化钛(4-20％)组成，其制备方法是将精制氧化铝和氢氧化钛按比例混合后滚球成型。洗涤处理半成品球，再经活化，煅烧即成产品催化剂。在空速1800h-1，硫含量5000mg/m3条件下，水解转化。该催化剂不足之处是原料气空速较低。
本发明的目的是提供一种处理原料气空速大的羰基硫水解催化剂及其制备方法和用途。
本发明的催化剂的各组份重量百分比为：
γ-Al2O3              83-97％
K2O                    2-15％
BaO                     0.1-2％
本发明的催化剂采用初润法制备，具体步骤如下：
(1)取γ-Al2O3样品测定其总孔容积
将市售的γ-Al2O3样品加热到200℃，然后冷却，在干燥的空气中称取100g，然后将样品浸于水中，直至样品上无气泡逸出，用滤纸将样品表面的水除去，称样品的增重值，计算出水的体积，即得孔隙率；
(2)按催化剂组成和孔隙率计算出所需水的体积，将K2O和BaO前驱物KOH和Ba(OH)2溶于水中，配成溶液，把溶液完全加入γ-Al2O3，然后在110℃干燥，最后在300℃焙烧12小时，得到催化剂。
本发明的催化剂用于COS水解脱除有机硫，是将催化剂装在固定床反应器内，在温度80-150℃，常压，COS含量小于800mg/m3，空速6000-9000h-1条件下，COS转化率大于95％。
本发明催化剂与现有技术相比具有如下优点：
催化剂具有高活性，使其具有适应高活性，使其具有适应高空速6000-9000h-1和高的COS含量500-800mg/m3能力。
本发明的实施例如下：
实施例1
(1)选择比表面积为160m2/g，孔容积为0.65的市售γ-Al2O3；
(2)取γ-Al2O3样品测定其总孔容积
将γ-Al2O3样品加热到200℃，然后冷却，在干燥的空气中称取100g，然后将样品浸于水中，直至样品上无气泡逸出，用滤纸将样品表面的水除去，称样品的增重值为65g，得出水的体积为65ml，即得孔隙率0.65ml/g；
(3)称取Al2O3 90g，KOH 10.1g，Ba(OH)2·8H2O 3.1g，计算所需水量为90g×0.65ml/g＝59ml，将KOH和Ba(OH)2·8H2O溶于59ml水中，配成溶液，把溶液完全加入γ-Al2O3，然后在110℃干燥，最后在300℃焙烧12小时，得到催化剂；
(4)将催化剂装在固定床反应器(Φ6×250mm)内，在温度90℃，常压，空速8000h-1，COS含量700mg/m3的条件下，COS转化率为96.5％。
实施例2
称取Al2O3 95g，KOH 5.4g，Ba(OH)2·8H2O 1.0g，计算所需水量等于95g×0.65ml/g＝62ml，将KOH和Ba(OH)2·8H2O溶于62ml水中，配成溶液，把溶液完全加入γ-Al2O3，然后在110℃干燥，最后在300℃焙烧12小时，得到催化剂；将催化剂装在固定床反应器(Φ6×250mm)内，在温度110℃，常压，空速7000h-1，COS含量500mg/m3的条件下，COS转化率为96％。其余同实施例1。
实施例3
称取Al2O3 87.7g，KOH 14.3g，Ba(OH)2·8H2O 0.6g，计算所需水量等于87.7g×0.65ml/g＝57ml，将KOH和Ba(OH)2·8H2O溶于57ml水中，配成溶液，把溶液完全加入γ-Al2O3，然后在110℃干燥，最后在300℃焙烧12小时，得到催化剂；将催化剂装在固定床反应器(Φ6×250mm)内，在温度130℃，常压，空速6000h-1，COS含量650mg/m3的条件下，COS转化率为95.5％。其余同实施例1。
实施例4
称取Al2O3 84g，KOH 17.6g，Ba(OH)2·8H2O 2.5g，计算所需水量等于84g×0.65ml/g＝55ml，将KOH和Ba(OH)2·8H2O溶于55ml水中，配成溶液，把溶液完全加入γ-Al2O3，然后在110℃干燥，最后在300℃焙烧12小时，得到催化剂；将催化剂装在固定床反应器(Φ6×250mm)内，在温度130℃，常压，空速6500h-1，COS含量650mg/m3的条件下，COS转化率为95％。其余同实施例1。

Claims (3)

1.一种羰基硫水解催化剂，其特征在于催化剂的各组份重量百分比为：
γ-Al2O3         83-97％
K2O               2-15％
BaO                0.1-2％。
2.如权利要求1所述一种羰基硫水解催化剂的制备方法，其特征在于：
(1)取γ-Al2O3样品测定其总孔容积
将市售的γ-Al2O3样品加热到200℃，然后冷却，在干燥的空气中称取100g，然后将样品浸于水中，直至样品上无气泡逸出，用滤纸将样品表面的水除去，称样品的增重值，计算出水的体积，即得孔隙率；
(2)按催化剂组成和孔隙率计算出所需水的体积，将K2O和BaO前驱物KOH和Ba(OH)2溶于水中，配成溶液，把溶液完全加入γ-Al2O3，然后在110℃干燥，最后在300℃焙烧12小时，得到催化剂。
3.如权利要求1所述一种羰基硫水解催化剂的应用方法，其特征在于将催化剂装在固定床反应器内，在温度80-150℃，常压，COS含量小于800mg/m3，空速6000-9000h-1条件下进行脱硫。
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