[发明专利]一种钛基精脱硫催化剂及其制备方法和使用方法

权利要求书

1.钛基精脱硫催化剂，其特征在于：包括二氧化钛、氧化铝和活性组分，以质量百分数计：所述二氧化钛含量为50-80%，所述氧化铝含量为10-30%，所述二氧化钛、所述氧化铝和所述活性组分的质量百分数之和为100%。

2.根据权利要求1所述的钛基精脱硫催化剂，其特征在于：所述二氧化钛含量为60-70%。

3.根据权利要求1或2所述的钛基精脱硫催化剂，其特征在于：所述氧化铝含量为20-30%。

4.根据权利要求3所述的钛基精脱硫催化剂，其特征在于：所述活性组分包括氧化钼(MoO₃)、氧化钴(CoO)和氧化镍(Ni0)，按所述二氧化钛、所述氧化铝和所述活性组分的质量百分数之和为100%计：氧化钼(MoO₃)含量为7-11%、氧化钴(CoO)含量为1-2%、氧化镍(Ni0)为2-3%。

5.一种如权利要求1至4中任一项权利要求所述的钛基精脱硫催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

Ⅰ、催化剂载体的制备：①、将偏钛酸（TiO(OH)₂）粉末用去离子水进行水洗，将偏钛酸中夹带的硫酸根离子（SO₄^2-）洗至其在偏钛酸粉末中的质量百分数为2-3%；②、用板框过滤机进行压滤，得到偏钛酸滤饼；③、将偏钛酸滤餅在100-120℃下烘干、粉碎至200目备用；④、称取粉碎后的偏钛酸粉料放入揑合机中，加入氢氧化铝、田菁粉或羟丙基甲基纤维素、含Al₂O₃质量百分数为6%的铝溶胶在揑合机中进行揑合40-60min；⑤、将捏合好的物料放入挤条机中进行挤条，得条状物；⑥、条状物放入电烘箱中，温度控制在80-120℃,干燥8-24h；⑦、在马弗炉中450-550℃焙烧1-4h，得催化剂载体；

或Ⅰ、催化剂载体的制备：①、在容器中加入去离子水，调PH调至8.5土0.2；将容器中的混合液升温至70±5℃；

将除铁后的钛液、偏铝酸钠溶液、作为中和液的氨水和稀硫酸分别同时加入上述搅拌状态下的容器中进行中和共沉淀反应，保持容器中的pH值在8.5土0.2，温度在70±5℃；经中和共沉淀后的悬浮液经水洗除去硫酸钠,干燥、粉碎后得自制的钛-铝粉；②、称取自制的钛-铝粉放入揑合机中，加入氢氧化铝、田菁粉或羟丙基甲基纤维素、含Al₂O₃的质量百分数为6%的铝溶胶在揑合机中进行揑合40-60min；③、将捏合好的物料放入挤条机中进行挤条，得条状物；④、条状物放入电烘箱中，温度控制在80-120℃,干燥8-24h；⑤、在马弗炉中450-550℃焙烧1-4h，得催化剂载体；

Ⅱ、浸渍液的制备：①、称取计算量的硝酸钴、硝酸镍和钼酸铵放入烧杯中，加入适量的去离子水和浓氨水至溶液澄清；②、加入乙二胺作为稳定剂；③、加入去离子水至每100ml溶液含有17ml浓氨水，得浸渍液；

Ⅲ、活性组分的担载：①、浸渍液升温至45-65℃后，将制备好的催化剂载体慢慢倒入浸渍液中，让它在浸渍液中充分吸附1-2h；②、然后将多余的浸渍液和吸附浸渍液后成为湿催化剂的前驱体分离；③、将湿催化剂的前驱体送入已升温至100-120℃的热烘箱中，在110-350℃烘干20-100min；④、烘干后的催化剂前驱体送进马弗炉中进行焙烧，焙烧条件为每小时温升40℃、450-550℃下焙烧1-5h成我们所需的催化剂。

6.根据权利要求5所述的钛基精脱硫催化剂的制备方法，其特征在于：步骤Ⅰ中条状物放入电烘箱中的温度控制在90-110℃，干燥12-16h；步骤Ⅰ中马弗炉中的焙烧温度为460-500℃，焙烧时间2-2.5h；步骤Ⅲ中，湿催化剂的前驱体烘干温度为120-250℃，烘干时间30-50min；步骤Ⅲ中，马弗炉中的焙烧温度为480-500℃，焙烧时间为2-2.5h。

7.根据权利要求5所述的钛基精脱硫催化剂的制备方法，其特征在于：步骤Ⅱ中的第②步，每100ml溶液中含0.5-2.5ml的乙二胺。

8.根据权利要求7所述的钛基精脱硫催化剂的制备方法，其特征在于：每100ml溶液中含1ml的乙二胺。

9.权利要求1至4中任一项权利要求所述的钛基精脱硫催化剂在脱硫工艺上的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

Ⅰ、将权利要求1所述的催化剂装入反应器中，做好气密试验,确保没有泄漏；

Ⅱ、将反应器中的气体置换成氢气，采样分析系统氢气纯度为体积百分数大于86%，否则再充氢气置换，直至取样分析合格为准；

Ⅲ、第一阶段预硫化：反应压力：≤1.0MPa，以正常操作时压力为0.1-0.2Mpa为宜，以注入CS₂的入口温度为准，按每小时升温25℃的速度升温，当温度达到175℃-180℃时开始注入CS₂，注入CS₂的速度为1.75g/h，操作稳定后注入CS₂的速度提高到3.5g/h，维持此注入速度并向220℃升温，最高不要超过245℃，温度升至220℃后开始恒温硫化直到出口处的H₂S含量>2000ppm（mg/L）；

Ⅳ、第二阶段预硫化:按每小时15℃的升温速度升温，注入CS₂的速度以出口处H₂S含量在5000～10000ppm（mg/L）为准，升温至315℃后恒温反应4h以上；

Ⅴ、脱硫：将反应器内的气体置换成管道焦炉气或水煤气进行脱硫。