[发明专利]一种复合型脱硫催化剂及使用其的脱硫装置和脱硫方法

权利要求书

1.一种复合型脱硫催化剂，其包含双核酞菁钴基磺酸盐(PDS)和络合铁催化剂，其中，双核酞菁钴基磺酸盐(PDS)与络合铁催化剂中所含的铁(Fe)的质量比为0.02～3:1，优选地为0.1～1.2:1。

2.根据权利要求1所述的复合型脱硫催化剂，其中，所述络合铁催化剂包含：可溶性铁盐、铁盐络合剂、稳定剂、硫磺改性剂和缓蚀剂。

3.根据权利要求1所述的复合型脱硫催化剂，其中，所述复合型脱硫催化剂的形式为水溶液，优选地，所述水溶液的pH值为8～9。

4.根据权利要求2所述的复合型脱硫催化剂，其中，

所述可溶性铁盐为选自氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、铁铵盐、乙二胺四乙酸铁钠盐和含水氧化铁中的一种或几种，特别地为氯化铁；

所述铁盐络合剂为选自乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、亚氨基二琥珀酸四纳、羟基亚乙基二膦酸、氨三乙酸和羟乙基乙二胺三乙酸中的一种或几种，特别地为乙二胺四乙酸二钠；

所述稳定剂为选自无水葡萄糖、麦芽糖中的一种或两种，特别为无水葡萄糖；

所述硫磺改性剂为选自聚苯乙烯磺酸钠、甘油、丙二醇、聚乙二醇、聚乙二醇醚中的一种或几种，特别地为聚乙二醇；

所述缓蚀剂为选自钼酸钠、锑酸钠、硅酸盐、锌盐、铬酸盐、咪唑类中的一种或几种，特别地为钼酸钠。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的复合型脱硫催化剂，其中，

所述复合型脱硫催化剂包含以下各成分：

PDS：0.1-5重量份；可溶性铁盐：5-15重量份；铁盐络合剂：8-24重量份；稳定剂：1-10重量份；硫磺改性剂：0.1-2重量份；缓蚀剂：0.01-1重量份；

当所述复合型脱硫催化剂为水溶液形式时，

所述复合型脱硫催化剂包含以下各成分：

水：1000重量份；PDS：0.1-5重量份；可溶性铁盐：5-15重量份；铁盐络合剂：8-24重量份；稳定剂：1-10重量份；硫磺改性剂：0.1-2重量份；缓蚀剂：0.01-1重量份。

6.一种根据权利要求1至5中任一项所述的复合型脱硫催化剂的制备方法，所述方法包括：

向水中先加入铁盐络合剂、再加入可溶性铁盐、依次加入稳定剂、硫磺改性剂以及缓蚀剂，待所有物质混合均匀，再加入PDS，得到溶液。

7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括将得到的溶液用碱性物质调节至pH值至8～9，优选地，所述碱性物质选自碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或几种，特别地，所述碱性物质为碳酸钠。

8.如权利要求1至5中任一项所述的复合型脱硫催化剂在焦炉煤气或化工原料气脱硫中的应用。

9.一种用于煤气或化工原料气的脱硫装置，其包括以下处理单元：

有机硫反应器，其用于去除预冷煤气或化工原料气中的有机硫；

脱硫塔，其与有机硫反应器通过管线连接，在所述脱硫塔中容纳如权利要求1至5中任一项所述的复合型脱硫催化剂，所述脱硫塔用于脱除煤气或化工原料气中的无机硫；

反应槽，其与脱硫塔通过管线连接，用于容纳从脱硫塔流出的脱硫液；

再生器，其通过管线分别与反应槽以及脱硫塔连接，并通过注入的空气用于复合型脱硫催化剂的再生，在所述再生器中，经过再生的脱硫催化剂从其顶部溢流并进入脱硫塔中循环使用；以及

泡沫槽，其与再生器通过管线连接，用于再生器顶部浮选出的硫磺的处理。

10.一种采用如权利要求9所述的脱硫装置对煤气或化工原料气进行连续脱硫的方法，所述方法包括以下步骤：

1).有机硫去除：通过有机硫反应器去除煤气或化工原料气中的有机硫；

2).无机硫去除：去除有机硫的煤气或化工原料气进入脱硫塔，并通过脱硫塔中的所述复合型脱硫催化剂处理脱除其中的无机硫；

3).催化剂的再生及循环使用，即催化剂再生后返回脱硫塔用于脱除无机硫，该步骤进一步包括：

在脱硫塔中经过脱硫过程的脱硫液从脱硫塔流入反应槽中，并被送入再生器中；

流入再生器的脱硫液在再生器中与空气接触再生后被送入脱硫塔中循环使用；

再生器中顶部浮选出的硫磺进入泡沫槽中处理。