[发明专利]一种抗中毒有机硫加氢催化剂及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种抗中毒有机硫加氢催化剂及其制备与应用，该催化剂包含：载体、活性组分；其中，所述的载体为ZrO₂、Al₂O₃和CeO₂中的任意两种以上；所述的活性组分为MnO₂和MoO₃，或MnO₂和MoO₃与Co₃O₄和CuO中的任意一种或两种；所述的载体与所述的活性组分的质量比为(45～85)∶(15～55)。本发明的催化剂解决了现有技术催化剂在高温下水解法中活性降低、加氢脱硫率较低的问题；本发明的催化剂具有较好的热稳定性，还没有副反应产生，同时达到节能减排的作用，在280℃时COS的转化率高达100％，CS₂的转化率高达95％。

技术领域

本发明涉及一种加氢脱硫催化剂，具体涉及一种抗中毒有机硫加氢催化剂及其制备与应用。

背景技术

焦炉煤气、密闭炉、黄磷尾气、高炉煤气中的氢气、甲烷、一氧化碳等都是可回收利用的化学物质，然而例如COS、CS₂、H₂S等是有害杂质，这些有害杂质不仅污染环境，而且会腐蚀设备，堵塞管路，导致催化剂和吸附剂中毒失活，影响后续的回收利用过程。因此，这些有害杂质必须在回收之前清除干净。

清除这些有害杂质的方法是废气脱硫技术，其具体包括湿法脱硫和干法脱硫。湿法脱硫可以吸收脱除大部分的H₂S，而COS等有机硫需要采用干法脱硫的方法。工业上常用的干法脱硫有吸收法、热解法、水解法和加氢转化法。热解法受转化温度、热平衡的影响较大，很少被采用。水解法中生成的单质硫、硫酸盐对催化剂的活性影响很大，甚至会导致水解催化剂失活，以及目前高温冶炼的工业炉气难以通过降温达到水解反应低于100℃的温度要求。然而加氢转化法有机硫转化率高，使COS转化为容易去除的H₂S，再用吸附脱硫剂吸收。且加氢催化剂温度可达到200～300℃，比使用水解催化剂节能。加氢法脱除COS和CS₂的原理：COS、CS₂分别和H₂反应生成H₂S和CO₂。

目前文献1(专利号为CN108940248A)公开了一种有机硫加氢转化催化剂及其制备方法和应用，针对的是焦炉煤气里的COS、C₄H₄S等有机硫成分，反应温度为280～360℃，可以抑制加氢脱硫反应过程中甲烷化和CO歧化等副反应。但该催化剂反应温度略高、能耗较高，还会产生甲烷化等副反应。还有文献2(专利号为CN106563475A)公开了一种催化水解羰基硫和二硫化碳的改性硅基催化剂的制备方法，该催化剂在较低温度下(25℃～60℃)有较好的脱除效果，可达到羰基硫和二硫化碳的同时脱除。然而该种方法反应温度低，为保证水解催化剂在不失活的情况下使用，会进行降温损失大量的能量。以及文献3(专利号为CN101797508A)公布了一种焦炉气加氢催化剂的制备，催化剂是以γ-Al₂O₃为载体，通过浸渍法将活性组分负载到催化剂载体上所制得的，在300℃时，该催化剂的加氢脱硫率仅为80％左右。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗中毒有机硫加氢催化剂及其制备与应用，解决了现有技术催化剂在高温下水解法中活性降低、加氢脱硫率较低的问题，在温度为280℃的水解反应中催化效率较高，COS的转化率高达100％，CS₂的转化率高达95％，还没有副反应产生，相对于现有的水解法还有节能减排的效果。