[发明专利]一种焦炉煤气深度脱硫催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于焦炉煤气脱硫技术领域，具体涉及一种焦炉煤气深度脱硫催化剂及其制备方法。本发明利用天然硅铝酸盐和偏钛酸制备改性TiO₂载体，再用浸渍法负载活性组分Fe后与单分散Mo基分散液反应，制得FeMo/TiO₂催化剂。该催化剂具有较好的热稳定性和机械强度，同时催化活性高、可实现深度脱硫，其制备方法简单易行，适宜于工业化推广应用。

技术领域

本发明属于焦炉煤气脱硫技术领域，具体涉及一种焦炉煤气深度脱硫催化剂及其制备方法。

背景技术

焦炉煤气的组分为：H₂ 58.48％、CO 6.20％、CO₂ 2.2％、CH₄ 26.49％、C_mH_n 2.0％、惰性气体4％和部分含硫化合物。含硫化合物主要有H₂S、COS、噻吩等，其中有机硫含量大约为100-600mg/m³、无机硫含量为2000-8000mg/m³。焦炉煤气若直接排放，既严重污染环境，又造成能源的巨大浪费。目前，工业上对焦炉煤气中杂质硫的净化是湿法脱硫和干法脱硫工艺联合使用，湿法脱硫只能将焦炉煤气中大部分无机硫(主要是H₂S)脱除，焦炉气中的有机硫和剩余H₂S须使用干法脱硫脱除。目前，工业上使用的高效合成催化剂主要是以Fe、Mo等为活性组分、Al₂O₃为载体，虽然焦炉煤气加氢脱硫催化剂已经普遍使用，但在实际应用中仍然存在很多问题：如催化剂寿命比较短、催化剂活性低、脱硫率低等，焦炉煤气深度脱硫势在必行。

相比于常规载体Al₂O₃，TiO₂表面具有适合的酸度，和活性组分的之间的相互作用也比较弱，从而会提高活性组分的分散度和活性相的还原程度，因而被视作新一代的活性载体。目前，商业化的加氢脱硫催化剂很少使用TiO₂作为载体，究其原因，目前市售的TiO₂比表面积较小，一般在10m²/g左右，而负载型催化剂载体比表面积至少需要100m²/g。同时，TiO₂热稳定性和机械强度差，严重影响催化剂性能。另外，在常规浸渍过程中，Mo基活性前体与载体间容易形成大量具有强相互作用的化学键，这往往导致MoO₃颗粒尺度不均匀和分散性不佳，同时引起硫化后催化剂中大量低活性的活性相的生成，难以充分发挥其作用，无法实现焦炉煤气的深度脱硫。

因此，有必要开发一种能够深度脱硫并且脱硫率高、催化剂强度高、寿命长的催化剂。

发明内容

为克服以上技术问题，本发明提供了一种焦炉煤气深度脱硫催化剂，该催化剂具有较好的热稳定性和机械强度，同时催化活性高、可实现深度脱硫，其制备方法简单易行，适宜于工业化推广应用。

为实现以上目的，本发明提供的技术方案如下：

一种焦炉煤气深度脱硫催化剂的制备方法，包括以下步骤：

利用天然硅铝酸盐和偏钛酸制备改性TiO₂载体，再用浸渍法负载活性组分Fe后与单分散Mo基分散液反应，制得FeMo/TiO₂催化剂。

优选地，所述焦炉煤气深度脱硫催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)载体的制备：取偏钛酸粉末用去离子水进行水洗，进行压滤后，将制得的偏钛酸滤饼烘干，粉碎，得偏钛酸粉料；

向偏钛酸粉料中加入天然硅铝酸盐和造孔剂，混捏、挤条得三叶草形条状物，干燥后放置在马弗炉中焙烧，制得改性TiO₂载体；