[发明专利]一种高效有机硫加氢转化催化剂的制备方法和应用

说明书

一种高效有机硫加氢转化催化剂的制备方法是将TiCl₄和AlCl₃的混合溶液和氨水溶液在微波加热的反应器中反应，老化，喷雾干燥，通过微波焙烧得催化剂载体粉末；仲钼酸铵和可溶性第一活性助剂盐混合溶液与载体粉末混合后，超声波中进行浸渍、干燥、于微波焙烧炉中焙烧得半成品催化剂粉末，仲钼酸铵、可溶性第一活性助剂盐和可溶性第二活性助剂盐的混合溶液与半成品催化剂粉末混合，超声波中进行浸渍、焙烧得成品催化剂粉末，将制备的成品催化剂粉末、粘结剂、造孔剂和水混合均匀后，挤压成型、干燥、焙烧得成品有机硫加氢催化剂。本发明具有转化率高，寿命长的优点。

技术领域

本发明属于有机硫加氢转化催化剂，尤其涉及一种用于合成气、天然气、焦炉煤气和炼厂干气原料气中的高效有机硫加氢转化催化剂的制备方法和应用。

技术背景

煤制合成气、焦炉煤气、天然气和炼成干气等气体中含有大量的有机硫化物，有机硫化物具有毒性，其随气体的排放不但会对环境和人体造成危害，而且当这些气体继续用于工业生产时，有机硫化物或导致后续合成催化剂的失活，导致工业产率的下降。故在上述气体的转化利用或排放过程中，必须将气体中的有机硫转化脱除，以满足后续合成或者排放的环保要求。原料气中的硫通常90％以上是H₂S，有机硫的含量一般小于10％，有机硫化物主要是以COS、CS₂和少量的噻吩及硫醇的形式存在。目前，已经成功的开发出了多种的精脱硫剂，该脱硫剂对H₂S具有较好的脱除效果，能够将其脱除至1ppm以下，但这些精脱硫剂对有机硫的脱除效果很差，进而影响总硫的脱除效率，难以达到工业过程对脱硫精度的要求，工业上需先将有机硫在转化催化剂的催化作用下转化为H₂S，然后再经精脱硫剂将无机硫脱除。

工业上通常采用有水解催化剂和加氢转化催化剂将有机硫转化为无机硫，其中水解催化剂具有操作温度低和不消耗原料气的优点，但该催化剂要求原料气中含有一定的水蒸汽，且其在氧气存在下极易发生硫酸化，进而导致催化剂易中毒失活；有机硫加氢转化催化剂具有转化效率高和操作温度宽，更适合于含氢原料气的有机硫转化反应。目前，工业上的有机硫加氢催化剂虽然对部分有机硫表现出较好的加氢转化性能，但有机硫的形态复杂，有机硫中的噻吩、硫醇等有机硫难以通过一级加氢反应全部转化，导致总硫脱除率较低，工业上通常采用多级加氢催化剂和脱硫剂交替串联的方式才能脱除，大大增加了设备投资和脱硫成本；现有的加氢转化催化剂还存在低温加氢活性较低和高温抗积炭能力较差的缺点，尤其是在含有一氧化碳和二氧化碳原料气的有机硫加氢转化中，极易发生催化剂积碳现象。因此，开发一种有机硫转化率高、低温活性高和高温抗积炭能力强的有机硫加氢转化催化剂成为了众多机构的研究热点。

专利CN101797508A公开了一种焦炉煤气加氢脱硫催化剂及其制备方法，该催化剂以γ-Al₂O₃为载体，通过浸渍法将活性组分负载到催化剂载体上制得，该催化剂对甲烷化反应和CO的歧化反应具有一定的抑制作用，表现出较好的抗积炭性能，但是其有机硫的加氢活性较低，在300℃时有机硫的转化率仅在80％左右，且该催化剂对噻吩的加氢转化反应温度和氢分压具有较高的要求。专利CN102489336A公开了一种有机硫加氢催化剂载体及其制备方法，该催化剂的载体经过碱液和酸液浸泡改性后，减少了杂质在载体孔道中的含量，有利于活性组分的负载，提高了载体活性组分的负载量，进而提高了有机硫加氢的催化效率，但该催化剂的使用温度在350℃左右，且该催化剂在350℃的条件下，噻吩的加氢转化率在70％以下，进而导致整体的有机硫加氢转化效率低。

上述专利公开了的多种用于有机硫加氢转化的催化剂，虽然其在高温条件下对COS等部分有机硫的转化效率较高，但对噻吩等有机硫加氢的催化效率较差，同时上述催化剂还存在低温催化效率低和高温易积碳的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种转化率高，寿命长的高效有机硫加氢转化催化剂的制备方法和应用。