[发明专利]一种适用于加压硫回收工艺的大孔氧化铝基催化剂及制备方法

说明书

本发明提供了一种适用于加压硫回收工艺的大孔氧化铝基硫磺回收催化剂及制备方法，所述的催化剂使用无机造孔剂增加催化剂大孔分率，使催化剂不仅具有平均孔径大、孔径分布合理及结构稳定性好等特点，而且避免了硫蒸汽在催化剂孔隙中冷凝而导致孔道堵塞甚至失活，并且克劳斯反应活性高、有机硫水解性能强、使用寿命长，特别适用于加压硫回收工艺。

技术领域

本发明涉及一种加压硫回收工艺催化剂及其制备方法，具体涉及一种大孔氧化铝基硫回收催化剂及其制备方法。

背景技术

目前，国内的硫磺回收及尾气处理工艺技术主要采用高温热反应和两级催化反应的克劳斯(Claus)硫回收工艺，该工艺操作压力极低，约10～60kPa，整个装置压降为40～50kPa，大多装填普通氧化铝催化剂。随着硫磺回收技术的不断发展，在煤化工过程硫磺回收装置中，加压硫回收技术则充分利用了上游提供的90～120kPa的酸性气压力，无需减压过程，直接在较高的压力下进行克劳斯反应，具有减小设备规格，减少装置占地面积等优势而受到煤化工行业的重视。但该技术的工艺气压力比传统的硫回收工艺压力高了约30-100kPa，较高的硫回收工艺压力导致了硫蒸汽露点比传统的硫回收工艺的硫蒸汽露点高了约10-30℃。

一般情况下，克劳斯反应器的进口温度必须维持在高于防止硫蒸汽发生毛细管冷凝所要求的最低温度，但是，为提高克劳斯反应的转化率，转化器采用的又是尽可能低的操作温度，因此，需要催化剂在接近硫蒸汽露点条件下进行。通常，普通氧化铝催化剂的比表面积约为250m²/g，孔体积约为0.4cm³/g，但其平均孔径只有5-10nm左右，催化剂的孔径比较小，在加压条件下，硫蒸汽会在催化剂孔道中冷凝而堵塞孔道甚至使其失活，因此，开发一种大孔氧化铝基硫回收催化剂十分必要。

发明内容

本发明提供了一种大孔氧化铝基硫磺回收催化剂及制备方法，所述的催化剂不仅具有平均孔径大、孔径分布合理及结构稳定性好等特点，避免了硫蒸汽在催化剂孔隙中冷凝而导致孔道堵塞甚至失活，并且克劳斯反应活性高、有机硫水解性能强、使用寿命长，特别适用于加压硫回收工艺。

解决本发明技术问题的具体技术方案为：

一种大孔氧化铝基硫磺回收催化剂，该催化剂包括如下组分：活性氧化铝，其含量占催化剂的60-95wt％；造孔剂的含量占催化剂的5-40wt％。

造孔剂为无机和有机造孔剂，其中无机造孔剂为γ-Al₂O₃、α-Al₂O₃、θ-Al₂O₃、MgAl₂O₄中的一种或多种；优选γ-Al₂O₃和/或MgAl₂O₄。

所用的有机造孔剂为田菁粉、纤维素、淀粉或聚乙烯醇中的一种或多种的混合物。

所述催化剂的制备方法包括以下步骤：将活性氧化铝、无机造孔剂和有机造孔剂充分混合均匀，加入黏结剂，滚球成型，干燥，焙烧，最终制得大孔氧化铝基催化剂。

其中，催化剂制备过程中所用的有机造孔剂为田菁粉、纤维素、淀粉或聚乙烯醇一种或两种以上的混合物，添加量为催化剂的3-30wt％。

其中，所述黏结剂为水或稀硝酸。

其中，所述的催化剂制备过程中的焙烧温度为400-800℃，焙烧时间为2-6h，优选焙烧温度为450-600℃。

本发明的技术特点是：本催化剂添加了无机和有机造孔剂，不仅能够有效扩大孔径而且可以调整孔径分布，具有平均孔径大、孔径分布合理及结构稳定性好等特点。在加压硫回收工艺条件下，本催化剂具有良好的克劳斯反应活性及较高的有机硫水解性能。

具体实施方式