[发明专利]用于克劳斯尾气加氢水解的催化剂及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种用于克劳斯尾气加氢水解的催化剂及其制备方法、应用，属于克劳斯尾气处理技术领域。所述催化剂以活性氧化铝为载体，所述活性氧化铝上负载有氧化钴、氧化铯以及氧化钼；以所述催化剂的总重量为100％计，所述活性氧化铝的重量百分比为77％～85％，所述氧化钴的重量百分比为3％～4％，所述氧化铯的重量百分比为0.5％～1.0％，所述氧化钼的重量百分比为12％～18％。该催化剂在保证较高的二氧化硫加氢转化率的前提下，克服了现有的催化剂低温下有机硫水解活性差的缺点，显著提高有机硫水解率，从而降低二氧化硫排放浓度，满足国家标准要求。

技术领域

本发明涉及克劳斯尾气处理技术领域，特别涉及一种用于克劳斯尾气加氢水解的催化剂及其制备方法、应用。

背景技术

在石油天然气生产、加工以及储运过程中会产生含硫化氢气体。含硫化氢气体对人体和环境均有危害，因此需要对含硫化氢的气体进行处理。克劳斯法是目前处理含硫化氢气体的主要方法之一。通过克劳斯法，可将含硫化氢气体中的硫化氢转化为硫磺，转化率为93％～97％。但是克劳斯法产生的尾气(以下简称克劳斯尾气)中会含有0.5％～2％的硫化物(包括二氧化硫和有机硫化物)，为保护环境，降低污染，还需要对克劳斯尾气进行处理。

现有技术中通常采用还原吸收法对克劳斯尾气进行处理，主要过程包括：首先进行加氢水解，将克劳斯尾气中的二氧化硫通过加氢反应生成硫化氢，将有机硫化物(COS和CS₂)水解为硫化氢和二氧化碳。然后将加氢水解后得到的气体冷却到40℃左右，去除大部分水蒸气。之后，得到的气体在吸收塔中与醇胺溶液接触，脱除硫化氢后灼烧排放。在上述还原吸收法中，二氧化硫加氢和有机硫化物水解是关键步骤，所涉及的主要化学反应为：SO₂+3H₂＝H₂S+2H₂O，COS+H₂O＝CO₂+H₂S，CS₂+2H₂O＝CO₂+2H₂S。在二氧化硫加氢和有机硫化物水解反应过程中需要使用催化剂以加快反应速率。

现有的用于克劳斯尾气加氢水解的催化剂以活性氧化铝为载体，以氧化钴与氧化钼为活性组分，其中氧化钴占催化剂总质量的比例为2％～3％，氧化钼占催化剂总质量的比例为8％～12％，催化剂的操作温度为300℃～340℃，操作空速为1000h^-1～1500h^-1。经催化反应后，气体中二氧化硫加氢转化率可达99.8％以上，有机硫水解率可达98％以上。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：为了节能降耗，开发出了低温还原吸收工艺技术，即将加氢水解反应过程中催化剂的操作温度从300℃～340℃降低到240℃～260℃。催化剂操作温度的降低，使得加热气体所需燃料气消耗量降低20％以上。但是，以上述催化剂作为低温加氢水解反应时的催化剂，有机硫化物的水解率较低，仅为80％～85％。

发明内容

基于以上所述，本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于克劳斯尾气加氢水解的催化剂及其制备方法、应用，以提高采用低温加氢水解工艺处理克劳斯尾气时的有机硫化物的水解率。

具体而言，包括以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种用于克劳斯尾气加氢水解的催化剂，所述催化剂以活性氧化铝为载体，所述活性氧化铝上负载有氧化钴、氧化铯以及氧化钼；

以所述催化剂的总重量为100％计，所述活性氧化铝的重量百分比为77％～85％，所述氧化钴的重量百分比为3％～4％，所述氧化铯的重量百分比为0.5％～1.0％，所述氧化钼的重量百分比为12％～18％。

优选地，所述活性氧化铝的重量百分比为79％～81％。

优选地，所述氧化钴的重量百分比为3.2％～3.6％。