[发明专利]氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂，其特征在于是以炭粉为基体、以含氮官能团和/或含硫官能团为催化氧化二氧化硫的活性中心、比表面积为700～1500m²/g的成型脱硫催化剂，其中氮元素和/或硫元素的质量占脱硫催化剂总质量的0.5％～5％。

2.权利要求1所述氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂的制备方法，其特征在于主要包括以下工艺步骤：

(1)捏合、挤压成型：将炭粉、粘结剂和杂原子前驱物放入捏合机中捏合至充分混合均匀，将捏合好的物料放入挤压机中挤压成型，自然晾干部分水分后再烘干；

(2)高温分解、活化：将步骤(1)得到的挤压成型并干燥好的型料置于气氛保护炉中，在持续通入惰性气体保护下升温至700～1000℃，然后将惰性气体切换为持续通入水蒸气或二氧化碳，保温活化0.5～3h，活化后将持续通入水蒸气或二氧化碳切换为持续通入惰性气体，自然冷却，得到氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂。

3.根据权利要求2所述氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂的制备方法，其特征在于所述杂原子前驱物与炭粉的质量比为(1～50):100，所述粘结剂与炭粉的质量比为(30～75)：100。

4.根据权利要求2或3所述氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂的制备方法，其特征在于所述杂原子前驱物选自尿素、硫脲、硫磺、氨基硫脲、三聚氰胺和二氰二胺。

5.根据权利要求2或3所述氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂的制备方法，其特征在于所述炭粉为煤质炭粉或木质炭粉。

6.根据权利要求2或3所述氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂的制备方法，其特征在于所述粘结剂选自煤焦油、黏土和环氧树脂。

7.根据权利要求2或3所述氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中持续通入惰性气体、水蒸气或二氧化碳时，通入速率为100～300ml/min，所述惰性气体为氮气、氩气或氦气。

8.根据权利要求2或3所述氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂的制备方法，其特征在于步骤(2)升温速率为1～20℃/min。

9.根据权利要求8所述氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂的制备方法，其特征在于步骤(2)升温速率为3～10℃/min。

10.根据权利要求2或3所述氮和/或硫杂原子掺杂的炭基非金属脱硫催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中挤压成型的形状为柱状、中空状、蜂窝状。