[发明专利]一种天然气中H2S转化为硫磺的工艺

权利要求书

1.一种天然气中H₂S转化为硫磺的工艺，其特征在于：以含H₂S与CO₂的天然气为原料气，其中CO₂：H₂S的摩尔比为0.001—1000；在温度为80－1000 ^oC，气体空速为5000－100000 ml/（g_cat·h），气体压力为0.05-10 MPa及蜂窝催化剂的作用下将硫化氢转化为硫磺，所述的蜂窝催化剂由堇青石蜂窝载体、碳化涂层及活性组分组成，催化剂中堇青石蜂窝载体、碳化涂层及活性组分三者的重量比为1：0.01—0.25：0.01—0.25；所述的活性组分采用碱金属或碱土金属的氧化物、硫化物或卤化物中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于： CO₂：H₂S的摩尔比为0.01—100；在温度为200-900℃，气体空速为1000-80000 ml/（g_cat·h），气体压力为0.1-4 MPa及蜂窝催化剂的作用下将硫化氢转化为硫磺，催化剂中堇青石蜂窝载体、碳化涂层及活性组分三者的重量比为1：0.05—0.15：0.05—0.15。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于： CO₂：H₂S的摩尔比为0.1—10；在温度为300-800℃，气体空速为20000-70000 ml/（g_cat·h），气体压力为0.5-3 MPa及蜂窝催化剂的作用下将硫化氢转化为硫磺。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：活性组分为锂、钠、钾、钙、镁、钡的氧化物、硫化物或卤化物中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：蜂窝催化剂的制备通过以下步骤完成：

（1）配置重量浓度为1—30 wt%羧甲基纤维素钠溶液，将活性组分的前驱体溶解或分散在溶液中，溶液中活性组分前驱体高温焙烧后的产物的重量含量为1—30 wt%；

（2）向溶液中通入空速为100—1000 h^-1的CO₂，保持2—12 h，使溶液碳酸盐化；

（3）将堇青石蜂窝完全浸泡在上述溶液中，放置2—12 h，然后从溶液中取出，自然晾干；

（4）将步骤（3）得到的堇青石蜂窝放入炭化炉中，通入空速为200—5000 h^-1的惰性气体，升温至400—1000^oC，保持2—12 h使羧甲基纤维素钠发生碳化，在堇青石蜂窝通道表面形成碳化涂层，碳酸盐同时发生分解形成孔道，使碳化涂层中的活性组分得到暴露，得到所述的蜂窝催化剂。

6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于：步骤（1）—（4）重复进行得到不同重量配比的蜂窝催化剂。

7.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于：蜂窝催化剂通过下述方法制备得到：

（1）配置重量浓度为15~20 wt%羧甲基纤维素钠溶液，将活性组分氧化钠的前驱体氢氧化钠溶解在溶液中，溶液中以氧化钠计的重量含量为10~15 wt%；

（2）向溶液中通入空速为300~700 h^-1的CO₂，保持4~8 h，使溶液碳酸盐化；

（3）将堇青石蜂窝完全浸泡在上述溶液中，放置4~8 h，随后取出自然晾干；

（4）将步骤（3）得到的堇青石蜂窝放入炭化炉中，通入惰性气体N₂，空速为1500~3000 h^-1，升温至500~800^oC，保持4~8 h使羧甲基纤维素钠发生碳化，同时在碳化涂层中形成孔道，使活性组分暴露在外；自然冷却后得到蜂窝催化剂。

8.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于：步骤（1）—（4）重复进行1~3次。

9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：堇青石蜂窝孔密度，为200－600孔数量/英寸²。