[发明专利]一种羰基硫水解催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种羰基硫水解催化剂及其制备方法，属于羰基硫水解催化技术领域。

背景技术

以煤、焦炭、天然气和石油等为原料生产的化工原料气中均含有机硫，然而有机硫特别是羰基硫COS的存在不仅污染环境、腐蚀管道设备、影响化工产品质量，而且会造成后续生产过程中催化剂的中毒失活，因此羰基硫的脱除技术受到高度重视。由于羰基硫呈中性或弱酸性，其化学性质不活泼，难以使用脱除硫化氢的方法将其脱除，从而在目前的工业生产中，利用羰基硫的催化水解来脱除羰基硫被证明是最有效的方法之一，其基本反应原理为：在羰基硫水解催化剂的作用下，羰基硫COS先与水反应转化成H₂S，之后采用脱硫剂除去H₂S。

中国专利文献CN101590395A公开了一种羰基硫水解催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)载体的活化；(2)将活性金属化合物溶解在溶剂中配制成浸渍液；(3)将步骤(1)中活化后载体浸渍于步骤(2)中得到的所述浸渍液中，经过滤、干燥后得到负载有活性金属化合物的载体；(4)将步骤(3)中得到所述负载有活性金属化合物的载体浸渍于无机碱性溶液中，经过过滤、干燥，再经过焙烧后得到羰基硫水解催化剂成品。上述方法通过先将活性金属化合物负载于载体上，然后再用无机碱液浸渍负载有活性金属化合物的载体，可以避免先负载碱性物质再浸渍活性金属离子时金属离子与碱性物质生成不易溶的金属氢氧化物仅附着于载体表面而难于进入载体孔道中的缺陷。然而，上述方法在将浸渍负载上金属化合物的载体再浸渍于碱液中的过程中，会导致金属化合物流失严重，使得最终载体上活性组分的负载量大大降低，导致羰基硫水解催化剂的硫容较低，脱硫效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术方法制备羰基硫水解催化剂时，在将浸渍负载上金属化合物的载体再浸渍于碱液中的过程中，会导致金属化合物流失严重，使得最终载体上活性组分的负载量大大降低，导致羰基硫水解催化剂的硫容较低，脱硫效率低，从而提出一种硫容高的羰基硫水解催化剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种羰基硫水解催化剂的制备方法，其包括如下步骤：

(1)将可溶性金属盐溶于水配制成浸渍液；

(2)将载体浸渍于所述浸渍液中并控制固液的体积比为1:2-1:3，浸泡20-40min；

(3)向上述体系中缓慢滴加无机碱性溶液，并调节pH为7.5，15-30min后，过滤，干燥，即得所述羰基硫水解催化剂。

在步骤(1)前还设置有对载体进行预处理的步骤，具体包括：将载体浸入稀酸浸泡12-18h，并控制所述载体与稀酸的固液的体积比为1:2-1:3，对完成浸泡后的所述载体进行一次或者多次水洗-烘干步骤，即得到预处理后的载体，其中所述烘干温度为100-110℃。

所述稀酸为稀硝酸，所述稀硝酸的浓度为8wt％。

步骤(1)中，所述可溶性金属盐为可溶性铁盐，所述无机碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾。

所述浸渍液的浓度为1-10g/mL，所述无机碱性溶液的质量浓度为1-5wt％。

所述载体为多孔载体，其比表面积大于1000m²/g。

所述载体为活性炭、氧化钛、氧化锆、分子筛中的一种或几种的任意组合。

步骤(3)中，在搅拌条件下滴加所述无机碱液。

步骤(3)中，所述干燥时间为2-4h，所述干燥温度为100-105℃。

根据所述方法制备得到的羰基硫水解催化剂。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的羰基硫水解催化剂的制备方法，其通过先将载体浸渍于活性金属盐溶液中，使得活性金属盐离子均匀的分散在载体的表面，浸渍一定时间，活性金属盐离子的浸渍量达到饱和，此时逐渐缓慢滴加无机碱液，控制好pH值，金属离子与氢氧根结合有利于形成无数微小颗粒附着在载体的表面和孔道结构内，相较于现有技术方法制备羰基硫水解催化剂时，在将浸渍负载上金属化合物的载体再浸渍于碱液中的过程中，会导致金属化合物流失严重，使得最终载体上活性组分的负载量大大降低，导致羰基硫水解催化剂的硫容较低，脱硫效率低，本发明方法制备得到的羰基硫水解催化剂，在载体内外表面上活性组分的分散度和负载量都很好，硫容高，脱硫效率高。