CN113578329A - 一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113578329A CN113578329A CN202110991841.3A CN202110991841A CN113578329A CN 113578329 A CN113578329 A CN 113578329A CN 202110991841 A CN202110991841 A CN 202110991841A CN 113578329 A CN113578329 A CN 113578329A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blast furnace
- hydrolysis catalyst
- furnace gas
- carbonyl sulfide
- nitrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 74
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical group [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical group [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical group [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 8
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical group Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 6
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000005457 ice water Substances 0.000 claims description 3
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010038 TiAl Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 125000001741 organic sulfur group Chemical group 0.000 description 2
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 2
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001341 Crude steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/78—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with alkali- or alkaline earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/002—Removal of contaminants
- C10K1/003—Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
- C10K1/004—Sulfur containing contaminants, e.g. hydrogen sulfide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/34—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by catalytic conversion of impurities to more readily removable materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明属于工业催化技术领域,公开了一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂及其制备方法。本发明所制备的水解催化剂按照质量百分比由以下成分组成:载体85%~90%,活性组分5%~10%,助剂1%~3%,上述成分质量百分比之和为100%。其中,载体为钛‑铝复合氧化物,活性组分为硝酸铁、硝酸钴、硝酸铈、硝酸镍中的一种或几种,助剂为碳酸钾。本发明制备的水解催化剂对羰基硫具有高效的催化水解性能。当反应温度为100℃~150℃时,COS的脱除率可达80%以上,适用于高炉煤气等含低浓度羰基硫气体的低温催化水解脱硫。
Description
技术领域
本发明属于工业催化技术领域,具体涉及一种高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂及其制备方法。
背景技术
钢铁行业是我国国民经济的重要基础工业,为国家建设提供了原材料保障,是国民经济的有力支柱。根据世界钢铁行业协会及中国国家***报告的统计数据显示,2019年我国的粗钢和生铁产量分别为9.96亿吨、8.09亿吨,分别占世界总产量的53.26%、63.30%,这表明我国钢铁工业发展迅速,已经成为名副其实的钢铁大国。我国钢铁行业的快速发展也带来了能源消耗和环境污染等问题,研究应用节能减排技术是钢铁行业实现可持续发展的必然举措。
我国的钢铁生产主要依靠高炉炼铁这一高温热还原方式,随之副产的高炉煤气中总硫含量约100~200mg/Nm3。其中硫化物主要分为有机硫和无机硫两类,其中,有机硫以羰基硫(COS)为主。COS可通过吸附法、加氢转化法、有机胺类溶剂吸收法等方法进行脱除,但这些方法成本较高,适合小气量尾气的精细脱除,不适合大气量高炉煤气中COS的精细脱除;另一种方法是催化水解法(COS+H2O→H2S+CO2),由于其具有温和的反应条件、较低的操作温度以及较高的脱除效率,已成为钢铁行业广泛认可的COS转化脱除技术,其中催化剂的选择对于脱除COS效果至关重要。
当前COS水解催化剂主要以氧化铝和氧化钛等金属氧化物为载体,负载活性组分等。然而,这些催化剂的水解活性温度较高,且在高炉煤气微氧的气氛下易发生硫酸盐中毒,导致失活现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的水解转化率较低、水解温度较高、抗硫酸盐化性能较差等问题提供一种高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂及其制备方法,提高对高炉煤气中含硫化合物的净化效果,减少环境污染。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂,按照质量百分比由以下成分组成:载体85%~90%,活性组分5%~10%,助剂1%~3%,上述成分质量百分比之和为100%。其中,载体为钛-铝复合氧化物,活性组分为硝酸铁、硝酸钴、硝酸铈、硝酸镍中的一种或几种,助剂为碳酸钾。
本发明制备用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂载体的方法包括如下步骤:
(1)将钛的氧化物的前驱体和铝的氧化物的前驱体按照一定摩尔比加入去离子水中,冰水浴下搅拌至完全溶解,得混合溶液;
(2)在上述混合溶液中逐滴加入氨水,搅拌并调节pH至8~10;
(3)将混合物密封,室温下静置陈化20~30h后,滤去上层清液;离心洗涤沉淀至上清液无氯离子,再将减压抽滤后的沉淀烘干至恒重,经研磨,得到固体粉末;
(4)将步骤(3)得到的固体粉末在空气气氛下进行煅烧,然后通过机械压片成型,过筛,制得钛-铝复合氧化物。
进一步说,本发明所述钛的氧化物的前驱体为四氯化钛,铝的氧化物的前驱体为硝酸铝;所述载体中钛、铝的摩尔比例为0.5~1:1~2。
本发明制备用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂的方法包括如下步骤:
(1)按照质量百分比称取以下组分:载体85%~90%,活性组分5%~10%及助剂1%~3%,上述成分质量百分比之和为100%;所述活性组分为硝酸铁、硝酸钴、硝酸铈、硝酸镍中的一种或几种;所述助剂为碳酸钾;
(2)制备活性组分溶液:将步骤(1)称取的活性组分5%~10%及助剂1%~3%进行混合,然后加入一定量的去离子水,搅拌至完全溶解;
(3)将步骤(1)中称取的载体放入到步骤(2)制备的活性组分溶液中,搅拌浸渍后,经烘干、研磨、煅烧,冷却后即制得高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂。
进一步说,本发明所述搅拌浸渍是在20~30℃条件下搅拌1~2h后,升温至80~90℃搅拌4~5h。所述搅拌采用磁力搅拌,其转速为40~50r/s;所述烘干是在100~120℃下干燥11~13h;所述煅烧是在500~600℃下煅烧5~6h。
有益效果:本发明制备的催化剂不仅对于高炉煤气中羰基硫具有较高的脱除率,过渡金属氧化物的加入有助于催化剂抗硫中毒性能的提高。改性后的催化剂在温度100℃~150℃条件下的水解转化率达80%以上。同时原料来源广泛,价格低廉,制备方法简单,可在钢铁行业广泛应用。
附图说明
图1为本发明的水解催化剂的脱硫性能曲线。
具体实施方式
为使本发明所述的内容更加便于理解,下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步说明,但是本发明不仅限于此。
实施例1
催化剂原料为:四氯化钛6.044mL、氨水、硝酸铝41.2643g。
载体制备方法包括:首先,将硝酸铝溶于100mL去离子水中,加入四氯化钛,冰水浴并且剧烈搅拌的条件下,直至全部溶解,得到混合溶液;然后向混合溶液中逐滴滴加氨水,直至pH至9;将混合物密封,室温下静置陈化24h;滤去上清液,离心洗涤沉淀物直至硝酸银滴定上清液无白色沉淀产生,然后减压抽滤混合物;于105℃在烘箱中干燥12h,取出后研磨,在马弗炉中500℃煅烧5h,即可制得钛铝元素摩尔比为1:2的钛-铝复合氧化物载体。
实施例2
催化剂原料为:四氯化钛6.044mL、氨水、硝酸铝41.2643g、硝酸铁3.6172g、碳酸钾0.5316g。
载体制备步骤与实施例1相同,催化剂制备方法包括:首先,将钛-铝复合氧化物载体经煅烧以去除杂质后备用;其次,将钛-铝复合氧化物载体溶于50mL去离子水中,加入硝酸铁、碳酸钾;先在25℃磁力搅拌下以45r/s均匀搅拌2h,再升温至85℃以45r/s继续搅拌浸渍,待水分蒸干后,于105℃在烘箱中干燥12h,取出后研磨,在马弗炉中500℃煅烧5h,即可制得组分质量分数为K3Fe5/TiAl水解催化剂。
实施例3
制备步骤与实施例2相同,不同之处在于催化剂原料为:四氯化钛6.044mL、氨水、硝酸铝41.2643g、硝酸钴2.4691g、碳酸钾0.5316g。
制得的催化剂为质量分数为K3Co5/TiAl水解催化剂。
实施例4
制备步骤与实施例2相同,不同之处在于催化剂原料为:四氯化钛6.044mL、氨水、硝酸铝41.2643g、硝酸铈1.5493g、碳酸钾0.5316g。
制得的催化剂为质量分数为K3Ce5/TiAl水解催化剂。
实施例5
制备步骤与实施例2相同,不同之处在于催化剂原料为:四氯化钛6.044mL、氨水、硝酸铝41.2643g、硝酸镍2.4775g、碳酸钾0.5316g。
制得的催化剂为质量分数为K3Ni5/TiAl水解催化剂。
对实施例2-5得到的催化剂进行相应的分析和测试,催化剂的活性和稳定性结果均以COS脱除率表示,COS浓度利用在线气相色谱进行检测。测试条件为:在固定床石英管反应器中进行COS催化水解的活性测试,催化剂装填量为0.5mL,颗粒度为40~60目,反应温度为50~150℃,每个反应温度下连续检测2h,测试温度点间隔25℃。原料气中COS的浓度为200mg/m3,N2为平衡气,总烟气量为200mL/min;各路气体经过质量流量计逐步混合,然后经水饱和器加入水蒸气,最后进入空气混合器充分混合;反应器为内径10mm的石英管,带温控***的立式管式加热炉提供反应温度环境。
由图1可知,本发明制得的水解催化剂,具有较好的COS脱除效果,在100℃~150℃就可实现80%以上的COS脱除率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属于本发明的涵盖范围。
Claims (12)
1.一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂,其特征在于,按照质量百分比由以下成分组成:载体85%~90%,活性组分5%~10%,助剂1%~3%,上述成分质量百分比之和为100%。
2.根据权利要求1所述的一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂,其特征在于,所述载体为钛-铝复合氧化物。
3.一种制备权利要求2所述的钛-铝复合氧化物载体的方法,其特征在于,具体按照如下步骤实施:
1)将钛的氧化物的前驱体和铝的氧化物的前驱体按照一定摩尔比加入去离子水中,冰水浴下搅拌至完全溶解,得混合溶液;
2)在上述混合溶液中逐滴加入氨水,搅拌并调节pH至8~10;
3)将混合物密封,室温下静置陈化24小时后,滤去上层清液;离心洗涤沉淀至上清液无氯离子,再将减压抽滤后的沉淀烘干至恒重,经研磨,得到固体粉末;
4)将步骤3)得到的固体粉末在空气气氛下进行煅烧,然后通过机械压片成型,过筛,制得钛-铝复合氧化物。
4.根据权利要求3所述的制备钛-铝复合氧化物载体的方法,其特征在于:步骤1)中,所述钛的氧化物的前驱体为四氯化钛,铝的氧化物的前驱体为硝酸铝;其中,所述载体中钛、铝的摩尔比例为0.5~1:1~2。
5.根据权利要求1所述的一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂,其特征在于,所述活性组分为硝酸铁、硝酸钴、硝酸铈、硝酸镍中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂,其特征在于,所述助剂为碳酸钾。
7.一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂的制备方法,其特征在于,具体按照如下步骤实施:
1)按照质量百分比称取以下组分:载体85%~90%,活性组分5%~10%及助剂1%~3%,上述成分质量百分比之和为100%;所述活性组分为硝酸铁、硝酸钴、硝酸铈、硝酸镍中的一种或几种;所述助剂为碳酸钾;
2)制备活性组分溶液:将步骤1)称取的活性组分5%~10%及助剂1%~3%进行混合,然后加入一定量的去离子水,搅拌至完全溶解;
3)将步骤1)中称取的载体放入到步骤2)制备的活性组分溶液中,搅拌浸渍后,经烘干、研磨、煅烧,冷却后即制得高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂。
8.根据权利要求7所述的高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂的制备方法,其特征在于:步骤3)中,所述搅拌浸渍是在20~30℃条件下搅拌1~2h后,升温至80~90℃搅拌4~5h。
9.根据权利要求8所述的高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂的制备方法,其特征在于,所述搅拌采用磁力搅拌,其转速为40~50r/s。
10.根据权利要求3或7所述的高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂的制备方法,其特征在于,所述烘干是在100~120℃下干燥11~13h。
11.根据权利要求3或7所述的高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂的制备方法,其特征在于,所述煅烧是在500~600℃下煅烧5~6h。
12.一种如权利要求1~11所述方法制得的用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110991841.3A CN113578329A (zh) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | 一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110991841.3A CN113578329A (zh) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | 一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113578329A true CN113578329A (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=78239897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110991841.3A Pending CN113578329A (zh) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | 一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113578329A (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113976101A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-28 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种负载型羰基硫水解催化剂及其制备方法与应用 |
CN114149835A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-08 | 浙江三龙催化剂有限公司 | 一种脱氧脱硫的新工艺及其应用 |
CN114196448A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-03-18 | 北京中航天业科技有限公司 | 一种全流程干式高炉煤气精脱硫***及方法 |
CN114196449A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-18 | 浙江三龙催化剂有限公司 | 高炉煤气的前脱硫工艺及其应用 |
CN114367279A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 东南大学 | 高炉煤气精脱硫的低温抗中毒水解催化剂及其制备方法 |
CN114522691A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-05-24 | 福州大学 | 一种用于有机硫催化水解的复合金属氧化物的制备方法 |
CN115445602A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-09 | 盐城市兰丰环境工程科技有限公司 | 一种高炉煤气有机硫水解用催化剂及其制备和应用方法 |
CN115672367A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-02-03 | 触媒净化技术(南京)有限公司 | 一种玻璃纤维波纹板式高炉煤气羰基硫水解催化剂及其制备方法 |
CN116020434A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-04-28 | 北京中航天业科技有限公司 | 一种不积硫、抗失活的羰基硫水解催化剂及其应用 |
CN117563631A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 陕西驭腾化学控股发展有限公司 | 一种二氧化钛-二氧化硅气凝胶催化剂及制备方法和应用 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1069673A (zh) * | 1992-06-08 | 1993-03-10 | 湖北省化学研究所 | 常温有机硫水解催化剂及制备 |
CN101559379A (zh) * | 2009-05-22 | 2009-10-21 | 昆明理工大学 | 一种水解羰基硫催化剂及其制备方法 |
CN104549542A (zh) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | 福建三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司 | 一种载体、基于该载体的羰基硫水解催化剂及其制备方法 |
WO2015106634A1 (zh) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 易高环保能源研究院有限公司 | 一种金属相载体负载型催化剂及其制备方法和用途 |
CN105561774A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 武汉大学 | 一种燃煤电厂前置sco强化烟气脱硝脱汞*** |
CN106268848A (zh) * | 2016-07-22 | 2017-01-04 | 西安向阳航天材料股份有限公司 | 一种焦炉煤气加氢脱硫催化剂及其制备方法 |
CN112439409A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-05 | 西安理工大学 | 一种用于高炉煤气脱硫的水解催化剂及其制备方法 |
-
2021
- 2021-08-27 CN CN202110991841.3A patent/CN113578329A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1069673A (zh) * | 1992-06-08 | 1993-03-10 | 湖北省化学研究所 | 常温有机硫水解催化剂及制备 |
CN101559379A (zh) * | 2009-05-22 | 2009-10-21 | 昆明理工大学 | 一种水解羰基硫催化剂及其制备方法 |
CN104549542A (zh) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | 福建三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司 | 一种载体、基于该载体的羰基硫水解催化剂及其制备方法 |
WO2015106634A1 (zh) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 易高环保能源研究院有限公司 | 一种金属相载体负载型催化剂及其制备方法和用途 |
CN105561774A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 武汉大学 | 一种燃煤电厂前置sco强化烟气脱硝脱汞*** |
CN106268848A (zh) * | 2016-07-22 | 2017-01-04 | 西安向阳航天材料股份有限公司 | 一种焦炉煤气加氢脱硫催化剂及其制备方法 |
CN112439409A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-05 | 西安理工大学 | 一种用于高炉煤气脱硫的水解催化剂及其制备方法 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113976101A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-28 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种负载型羰基硫水解催化剂及其制备方法与应用 |
CN114149835A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-08 | 浙江三龙催化剂有限公司 | 一种脱氧脱硫的新工艺及其应用 |
CN114196449A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-18 | 浙江三龙催化剂有限公司 | 高炉煤气的前脱硫工艺及其应用 |
CN114367279A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 东南大学 | 高炉煤气精脱硫的低温抗中毒水解催化剂及其制备方法 |
CN114196448A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-03-18 | 北京中航天业科技有限公司 | 一种全流程干式高炉煤气精脱硫***及方法 |
CN114522691B (zh) * | 2022-02-21 | 2023-05-30 | 福州大学 | 一种用于有机硫催化水解的复合金属氧化物的制备方法 |
CN114522691A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-05-24 | 福州大学 | 一种用于有机硫催化水解的复合金属氧化物的制备方法 |
CN115445602A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-09 | 盐城市兰丰环境工程科技有限公司 | 一种高炉煤气有机硫水解用催化剂及其制备和应用方法 |
CN115445602B (zh) * | 2022-08-31 | 2023-09-26 | 盐城市兰丰环境工程科技有限公司 | 一种高炉煤气有机硫水解用催化剂及其制备和应用方法 |
CN115672367A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-02-03 | 触媒净化技术(南京)有限公司 | 一种玻璃纤维波纹板式高炉煤气羰基硫水解催化剂及其制备方法 |
CN115672367B (zh) * | 2022-10-31 | 2024-05-31 | 触媒净化技术(南京)有限公司 | 一种玻璃纤维波纹板式高炉煤气羰基硫水解催化剂及其制备方法 |
CN116020434A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-04-28 | 北京中航天业科技有限公司 | 一种不积硫、抗失活的羰基硫水解催化剂及其应用 |
CN117563631A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 陕西驭腾化学控股发展有限公司 | 一种二氧化钛-二氧化硅气凝胶催化剂及制备方法和应用 |
CN117563631B (zh) * | 2024-01-16 | 2024-03-26 | 陕西驭腾化学控股发展有限公司 | 一种用于高炉煤气精脱硫的水解催化剂及制备方法和应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113578329A (zh) | 一种用于高炉煤气脱除羰基硫的水解催化剂及其制备方法 | |
CN108744953B (zh) | 一种oms-2和/或金属掺杂oms-2催化烟气脱硝的应用方法 | |
CN112619648B (zh) | 一种用于有机硫水解脱除的铜钴基催化剂及其制备方法 | |
CN108465467B (zh) | 一种应用于中低温烟气的高效nh3-scr脱硝催化剂、制备方法及其应用 | |
CN106732581A (zh) | 一种用于低温SCR反应的Ru/CeTiOX催化剂的制备方法 | |
CN114272950A (zh) | 一种ch4、co2重整制备合成气催化剂及其制备方法与应用 | |
CN111701411B (zh) | 一种合成气脱硫剂及其制备方法和应用 | |
CN109772265A (zh) | 一种用于烟气脱硫脱硝的烧结法赤泥改性活性炭及其制备方法 | |
CN113731391A (zh) | 一种高抗氧低温有机硫水解催化剂及其制备方法 | |
CN112439409A (zh) | 一种用于高炉煤气脱硫的水解催化剂及其制备方法 | |
CN107983354B (zh) | 一种抗碱中毒铜基尖晶石低温脱硝催化剂的制备方法 | |
CN112619664B (zh) | 一种用于有机硫催化水解的铜锰基催化剂及其制备方法与应用 | |
CN113877638B (zh) | 分步沉淀法制备脱硝脱二噁英脱VOCs一体化催化剂的制备方法、制得的催化剂 | |
CN109721027B (zh) | 甲烷硫化氢重整反应制氢的方法 | |
CN114505069A (zh) | 低温脱除煤气中羰基硫的水解催化剂及其制备方法 | |
CN112221488A (zh) | 一种协同脱硝脱汞的新型核壳结构催化剂及制备方法 | |
CN115193433B (zh) | 富缺陷氧化铝担载单原子的羰基硫水解催化剂在高炉煤气中cos催化水解反应中的应用 | |
CN114558622B (zh) | 一种协同脱除硫化氢和羰基硫的脱硫催化剂及其制备方法 | |
CN107597183B (zh) | 一种脱硝催化剂的制备方法 | |
CN110773186A (zh) | 一种高浓度二氧化硫还原制备硫磺的原位催化剂及其制备方法 | |
CN107744819B (zh) | 一种环境友好型脱硝催化剂的制备方法 | |
CN113070053A (zh) | 一种纯相锆基脱硫催化剂及其制备方法与应用 | |
CN113786841A (zh) | 一种抗铅中毒的Fe-Mn-Ce/含钛高炉渣脱硝催化剂 | |
CN112675868A (zh) | 一种高效响应光耦合脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN111905737A (zh) | 单一铁催化剂和碱金属改性催化剂的制备方法、应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211102 |