[发明专利]一种用于SO2制备硫磺催化剂的活化和再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂的活化和再生方法，具体来说是一种用于SO₂制备硫磺催化剂的活化和再生方法。

技术背景

中国是全球最大的硫污染来源地，二氧化硫排放量连续多年持续增长，其中火电厂排放的二氧化硫占总量的一半，全国一半的城市人口呼吸着严重污染的空气，许多地方的土地被酸雨侵蚀。最近几年我国北方大部分地区雾霾严重，雾霾中含有超标的硫化物，对人体的健康造成极大的伤害。

全国90％的二氧化硫是由燃煤排放的，锅炉烟气含有的硫是硫污染的最大来源。虽然这些企业有专用的设备脱除大部分的二氧化硫，但是烟气残余的二氧化硫排入大气对环境的影响依旧很大，累积起来对大气污染日益严重。

以单质硫形态存在的硫元素在国民经济生产中却占据着举足重轻的地位，在染料、橡胶、造纸、军工等行业硫磺已成为主要的生产原料，而且由于我国硫磺矿藏匮乏，每年都需要花费巨额外汇进口硫磺。面对这样的局面我们无法否认只有将有害硫变为有益硫，将烟气中SO₂变为可利用的资源硫磺才会彻底解决我国在硫资源方面的利用问题。因此，把烟气中的SO₂选择性的还原为单质硫将是一种具有广阔市场前景、既具有经济效益又具有社会效益，且适合我国国情的烟气脱硫方法。

目前许多国内外专家学者也已经在从事脱硫基础与技术研究方面做出了巨大努力，认为最佳的处理高浓度SO₂方法是将SO₂选择性还原为单质S。二氧化硫烟气制硫磺技术主要有直接还原法和间接还原法2种。直接还原法根据所用的还原剂的不同，可分为H₂还原法、炭还原法、烃类(主要是CH₄)还原法、CO还原法、NH₃还原法。其他方法也由于各种原因，难以实现工业化。已经实现工业化的有氢气还原法和高温甲烷还原法，但是H₂的来源运输和储存都不太方便，可操作性差，而高温甲烷还原工艺中天然气和氧气的消耗量巨大。

目前，关于SO₂制备硫磺方面催化剂的研究很多，例如胡大为等人对系列过渡金属硫化物催化剂上CO还原SO₂的反应进行了研究，寸文娟等人研究了负载于γ-Al₂O₃上的Fe、Co、Ni与Mo形成的双组分过渡金属氧化物上CO对SO₂的催化还原，王世忠等研究了多种稀土金属氧化物负载于γ-Al₂O₃上催化还原SO₂的性能，天津大学研究了不同载体MgO,α-Al₂O₃，γ-Al₂O₃，Ce-γ-Al₂O₃负载Fe催化剂上CO还原SO₂的反应。国外也有好多科学家研究该反应的催化剂，如Moody采用Ru/A1₂O₃作催化剂对该反应进行研究，Boswell等人用Fe系金属(Fe、Co、Ni)担载在石棉、硅藻土、多孔砖类等多孔类物质上作为催化剂来考察H₂还原SO₂的反应，Liu研究Ni/CeO₂和Cu/CeO₂在500℃时该反应单质硫的产率在95％以上，Mulligan等人用纯晶体MoS₂，WS，FeS和负载型MoS₂/A1₂O₃进行研究。总之，对于SO₂制备硫磺的催化剂研究很多，对于催化剂的活化再生研究却很少，如CN105618161A介绍的是脱氢用催化剂的活化再生，CN101422740A讲的是失活的Pd/C催化剂的活化方法，关于催化剂再生的专利和文献大多也都是加氢催化剂的再生以及贵金属催化剂的再生，大多的催化剂也是不含硫化物的。

发明内容

基于现有催化剂的活化再生方法以及技术中存在的上述问题，特提供一种新的SO₂制备硫磺催化剂的活化和再生方法。