[发明专利]一种钛基硫磺回收催化剂及其制备方法

说明书

提供了一种钛基硫磺回收催化剂及其制备方法。其中，所述钛基硫磺回收催化剂，以催化剂重量百分比计，包含70‑88％的氧化钛、10‑20％的碳化硅、总重量为1‑5％的氧化钙和氧化钠、1‑5％的催化剂助剂，其中，催化剂助剂是分子筛。该催化剂制备工艺简单，制备过程无二次污染，且制备的催化剂活性稳定性好，具有优异的有机硫水解活性和克劳斯活性。

技术领域

本发明属于硫磺回收技术领域，涉及一种钛基硫磺回收催化剂及其制备方法。该催化剂可用于石油炼制、天然气净化及煤化工等行业的硫回收装置。

背景技术

硫磺回收装置的主要作用是处理石油、天然气和煤焦化等加工过程中产生的硫化氢并回收硫资源。当前，随着世界各地环保法规的日益严格、原油品质不断劣质化以及天然气、煤化工行业的快速发展，硫磺回收工艺的重要性日益凸显。

硫磺回收催化剂作为影响硫磺回收装置运行效果的关键因素之一，大致经历了三个发展阶段：天然铝矾土催化剂阶段、活性氧化铝催化剂阶段和多种催化剂共同发展阶段。早期工业装置使用天然铝矾土催化剂，硫回收率只有80％-85％，未转化的各种硫化物灼烧后以SO₂的形式排入大气，严重的污染了环境。随后开发了氧化铝基硫回收催化剂，总硫回收率显著提高。目前工业装置上使用的硫磺回收催化剂主要有活性氧化铝催化剂、含钛氧化铝催化剂和钛基催化剂。各类硫磺回收催化剂都存在各自的优缺点。使用范围最为广泛的活性氧化铝基催化剂初期活性好，具有一定的有机硫水解活性，但活性随使用时间的增加很快降低，这主要是由催化剂硫酸盐化中毒引起的。含钛氧化铝基催化剂有机硫水解活性有所提高，但是仍然存在易硫酸盐化中毒的缺点。钛基硫磺回收催化剂性能优越，受到越来越多的重视。

硫磺回收催化剂运行效果的好坏直接关系到整个硫磺回收装置的硫回收率，最终影响装置烟气二氧化硫排放。2015年4月，我国发布了《石油炼制工业污染物排放标准》，其中规定：硫磺回收装置二氧化硫排放浓度限值为400mg/m³，特定地区执行特别限值100mg/m³,现有企业2017年7月1日起执行，新建企业2015年7月1日执行。这一标准是目前世界上最为严格的排放标准。这就对硫磺回收催化剂性能提出了更高要求，优异的硫磺回收催化剂必须同时兼备较好的活性稳定性、较高的有机硫水解活性和克劳斯活性。此外，随着天然气及煤化工行业的兴起，硫磺装置原料性质日益复杂，这同样要求硫磺回收催化剂必须具备优良的活性稳定性和有机硫水解活性。钛基硫磺回收催化剂因其突出的有机硫水解性能受到越来越多的关注。

专利CN100503034C公布了一种用于制备催化剂时的二氧化钛负载方法及用该方法制备的双功能硫磺回收催化剂。催化剂按重量比计：其中TiO₂在5％-30％，MgO在3-7％，r-Al₂O₃在63-92％。它克服了以前四氯化钛负载法产生的氯化氢污染和腐蚀。但其催化剂载体主体仍然是氧化铝，存在着易硫酸盐化的缺点。

专利CN103111305B公布了一种用于克劳斯硫磺回收工艺的催化剂，其特征在于催化剂载体按重量组份为氧化锆20～30、氧化钛20～30、氧化硅30～50混合后压制成球形或块状初坯，再用添加剂按重量组份氧化锌10～30、氧化锰10～35、氧化铬1～5、氧化铁1～3中的两种以上制成浆，将催化剂载体倒入浆中，其添加剂在催化剂载体中的比重为10～35％，在700～1100℃的窑炉中进行煅烧1-2小时后冷却，将钯或铂加入到40％的硝酸氨溶液中配制成浓度为0.5～3.0mol/L的溶液，将镍加入到30％的硝酸氨溶液中配制成浓度为1.0～4.0mol/L的溶液，混合上述两种溶液得到混合液，将烧制好的含添加剂的催化剂载体倒入到混合液中进行浸渍，晾干后即得催化剂。该催化剂制备工艺繁琐，催化剂成本较高。

发明内容