[发明专利]一种用ⅢB族元素改性类水滑石结构催化制备硫转移剂方法

说明书

技术领域

本发明涉及硫转移剂的制备方法，具体涉及一种用IIIB族元素改性类水滑石结构催化制备硫转移剂方法。 

背景技术

二十世纪七十年代以来，由于世界性的石油危机，原油价格的不断上涨，导致我国炼油厂加工进口含硫原油增加，这也为炼油工业获得最大经济效益的途径之一。针对宝贵的石油资源，哪怕是品质较差的高硫重油，必须进行深度加工。而进行深度加工，流化催化裂化(FCC)工艺是必不可少的工序。 

目前，环境污染是当今人们普遍关注的问题之一，随着环境保护法的日趋严格，必然导致限制包括FCC装置在内的各种装置的SOX和NOX排放量。2001年以前我国部分炼厂的FCC再生烟气中SOx的含量在800uL/L左右，NO_X一般在600μL/L左右。FCC再生烟气中，主要的污染物有CO、SOx、NOx和颗粒物。催化裂化再生烟气中的SOx和NOx是主要的空气污染物，会造成酸雨和光化学烟雾等环境污染问题。SOx和NOx会加剧催化裂化装置的再生器、旋风分离器和余热锅炉等设备的腐蚀。 

由于原料油中硫含量的增加，导致FCC装置再生烟气中SO₂和SO₃的浓度大幅度提高，裂化生焦的趋势越来越严重，产品结构和产品性质发生变化，并造成设备的严重腐蚀。由于烟气中SOx含量的增加，致使再生烟气露点温度升高。为避免露点腐蚀，不得不提高排烟温度，浪费了大量热源，增加了装置能耗。目前，我国大多数炼油厂靠近大城市，未经处理的含SOx的FCC烟道气必 将严重污染城市的大气环境，甚至形成酸雨和迷雾，对生态环境造成极大的污染和破坏，同时危害人体健康。 

排放到大气中的NOx主要有三个来源：电厂(约占46％)、汽车尾气(约占49％)和炼油化工厂(约占5％)，近年来电厂和汽车尾气排放的NOx得到了有效控制，炼油化工厂特别是催化裂化装置排放到大气中的NOx的比例有所增加，因此研究和控制FCC过程中的NOx就变得越来越重要。NOx极易与水化合，形成硝酸根离子，与阳离子结合形成硝酸盐水溶液，对以低碳钢、低合金为材质的设备壳体、焊缝产生“硝脆”现象，导致装置腐蚀开裂，严重影响设备的安全运转。NOx易与碳氢化合物形成光化学烟雾，亦参与臭氧层的破坏。氮氧化物排放量的增加使得我国酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸复合型转变，硝酸根离子在酸雨中所占的比例从20世纪80年代的1/10逐步上升到近年来的1/3。石油炼制工业作为国家环境保护工作的重点行业，氮氧化物的排放在环境污染中的比例逐渐增大，因此如何降低空气中氮氧化物浓度，尤其是降低石化行业产生的氮氧化物是我国“十二五”期间的一项重要工作。 

待生催化剂在密相床层燃烧还会生成大量的CO，这部分CO进入稀相区燃烧，释放大量的热而使稀相温度迅速升高，出现尾燃现象，可能会烧毁再生器及旋风分离器等设备，并且CO也是一种对环境非常有害的污染物，容易引起人体中毒。 

根据我国《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，在2010年基础上，2025年主要污染物排放量将持续下降，其中SOx总量下降8％，NOx总量下降10％，这两项均为约束性指标，政府要确保实现。从宏观环境看，“十二五”期间炼厂催化裂化装置减排SOx和NOx的压力很大。对FCC再生烟气中的SOx和NOx进行脱除和治理已经成为炼油企业重要的环保课题。如何有效控制催化裂化再生烟气中SOx、NOx和CO等污染物的排放已成为我国炼油行业急待解决的热点问题。 

USP4492677公开了一种碱土金属和铝的尖晶石组合物的制备方法，(1)其中酸性介质中至少还有一种碱土金属，碱性介质中至少含有一种碱性的有机化合物和以阴离子存在的铝。(2)焙烧沉淀即可得到该尖晶石组合物，所述组合物附加的金属组分选自IB、IIB、IVB、VIA、VIIA和VIIIA族金属、稀土金属和他们的混合物。这种方法所制得的硫转移催化剂，由于采用喷雾成型方法制备尖晶石载体，其耐磨强度很差，达不到工业应用的要求。 

USP4728635公开了一种或几种含碱金属和铝的尖晶石组合物的硫转移催化剂及其制备方法。(1)方法是通过等体积浸渍法，将含有碱金属、铝的尖晶石浸渍上稀土溶液，(2)经过较长时间的静置吸附、烘干过程、焙烧后制得硫转移催化剂。采用这种方法制得的硫转移催化剂，有效成分很难扩散至尖晶石的孔内，从而降低脱硫效率。