一种含酸性气体的克劳斯硫磺回收催化剂及制备方法

文档序号:5023359阅读:265来源:国知局
专利名称:一种含酸性气体的克劳斯硫磺回收催化剂及制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于石油加工、煤化工加工等含酸性气体的克劳斯硫磺回收催化剂及制备方法。
背景技术
1)克劳斯硫磺回收是一项环境保护技术1883年英国科学家C F Claus首先提出了原始的克劳斯工艺;1938年德国法本公司对克劳斯工艺作了重大改革;1944年第一套较现代化的改良克劳斯工业装置投产,它为现代硫磺回收工艺奠定了基础。克劳斯方法(Claus process)成为当今广泛用于从含H2S酸性气体中回收硫磺的主要工业方法。
随着原油硫含量和加工深度的增加、环保排放标准的日益严格,近三十年来,克劳斯硫磺回收装置的数量迅速增加,规模也向大型化发展。据不完全统计,到2006年全国共有硫磺回收装置138套,万吨级以上93套,万吨级以下45套,总生产能力达500万吨以上/年。
克劳斯硫磺回收已成为环境保护技术不可分割的一部份。现在这项技术在世界范围内已日臻完善,无论在基础理论、工艺流程、催化剂研制、设备结构、控制方案及分析仪表等方面都有了很大改进和发展。同样,我国在上述方面也取得了显著进步。部分较大规模和中等规模装置采用国外基础设计,引进部分设备、催化剂和仪表,技术水平已达到国外先进水平。但绝大部分中、小型装置技术水平仍较落后,硫回收低、无尾气处理装置、自动化控制水平低、生产管理粗放。为改变上述情况,必须提高环保意识、健全环保法规、增强环保法执行力度、增加科研投入、加强生产管理,力争在较短时间内,使我国硫磺回收技术水平全面接近或达到世界先进水平。
2)克劳斯反应的基本原理克劳斯硫磺回收的基本工艺原理是使1/3酸性气体中的H2S通过在酸性气体燃烧炉内的高温反应生成SO2,生成SO2再和剩余的2/3酸性气体中的H2S反应生成单质硫。用化学反应方程式可表示为H2S+3/2O2----------SO2+H2O--------------①2H2S+SO2---------3/2 S2+2H2O-----------------②CS2+H2O------COS+H2S------------------③COS+H2O-------H2S+CO2------------------------④其中反应①②是在高温反应炉中进行的,在催化反应器中,除发生反应②外,还进行③④有机硫水解反应。
3)克劳斯硫磺回收催化剂发展动向克劳斯硫磺回收催化剂的发展大致经历了三个阶段天然铝矾土催化剂阶段、活性氧化铝催化剂阶段和多种催化剂同时发展阶段。目前国外已形成了配套的催化剂系。近年来国内催化剂发展也较快,不少催化剂已接近或达到国外同类催化剂水平。为了使我国硫磺回收技术水平全面接近或达到国际先进水平。开发高水平的硫磺回收催化剂是不容忽视也不能忽视的重要一环。
JP58223440公开了一种克劳斯硫磺回收的催化剂,该催化剂是由97~80Wt%的二氧化钛作为活性成份,30~20Wt%的惰性硅铝酸盐作为增强材料组成,经将两种组分捏合、研磨、压塑以及造粒制成。该催化剂的克劳斯硫磺回收活性还不够理想。
CN1126595C公开了一种双功能克劳斯硫磺回收的催化剂,该催化剂是由10~90Wt%的氧化钛作为活性成份,45~85Wt%的活性氧化铝作为增强材料,0.5~10Wt%的碱土金属的氧化物组成,将由H2TiO3烘干后制得偏钛酸干粉,再与氢氧化铝干粉混匀,加入硝酸钙等溶液中,并加入辅料等经捏合、挤条成型、烘干及焙烧而制得产品。该催化剂有机硫化物水解活性及克劳斯反应活性均不够理想,尤以其水解反应耐“漏O2”能力不强,且活性氧化铝易造成硫酸盐化中毒,此外该氧化钛-氧化铝基催化剂中的碱性氧化物在高水热条件下易造成设备及管线腐蚀;另外采用活性氧化铝作为增强材料,使催化剂的性价比不够高。
CN1210201C公开了一种多功能硫磺回收的催化剂及制备方法,该催化剂是由40~60Wt%的二氧化钛,35~55Wt%的活性氧化铝,5~10Wt%的铁化合物组成,其反应耐“漏O2”能力较强,且活性氧化铝易造成硫酸盐化中毒现象减少,有机硫化物水解活性及克劳斯反应活性增强,但仍不够理想,另外采用活性氧化铝作为增强材料,使催化剂的性价比亦不够高。

发明内容
本发明人发现,以二氧化钛、结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12,x=0.15-0.2、y=0.05-0.1、z=x+y的层状结构的铝硅酸盐,及硫酸铵一起构成用于石油加工、煤化工加工等含酸性气体的克劳斯硫磺回收新型钛基催化剂,及催化剂独特的制备方法,使本发明催化剂在有机硫化物水解活性及克劳斯反应活性上具有突出的效果,其结构新颖,催化剂强度高,较大比表面和孔容积、有机硫水解率特别高,且有耐“漏氧”中毒性能、COS水解率很高,克劳斯活性也高,有突出的性价比。
本发明一种用于石油加工、煤化工加工等含酸性气体的克劳斯硫磺回收催化剂,包括如下组分(1)二氧化钛,其含量占催化剂总量的65~85%重量;(2)结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12,x=0.15-0.2、y=0.05-0.1、z=x+y的层状结构的铝硅酸盐,其含量占催化剂总量的30~10%重量;(3)硫酸铵1-5%。
本发明中所采用的结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状结构铝硅酸盐是以蒙脱土为原料,采用选矿除砂经浓硫酸酸化洗去可溶性Al、Mg、Fe、Ca、Na等元素和有机物,再中和调节PH值,经离心分离、烘干粉碎而制得。其结构为一种由两层硅氧四面体中间夹了一层铝氧八面体的多孔物质组成。该物质结构稳定,与二氧化钛和硫酸铵一起组成的催化剂在有机硫化物水解活性及克劳斯反应活性上具有突出的效果。


图1为本发明层状结构的铝硅酸盐的XRD分析谱图。
本发明中所采用的结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状结构的铝硅酸盐比表面很大,一般在270-330m2/g,孔容在0.30-0.36ml/g、较低的堆比重0.18-0.35g/ml、该种结构及特性有利于提高催化剂的克劳斯活性。层状结构的铝硅酸盐在试验中证实它具有抗硫酸盐化功能及极强的粘结性能,比如采用100g偏钛酸加20g天然层状铝硅酸盐挤条活化后得到的催化剂比采用100g偏钛酸加50g氧化铝挤条活化后得到的催化剂抗压碎强度还高。
本发明中所采用的结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状结构铝硅酸盐每吨1000-1500元,而氧化铝每吨高达9000-18000元,价格差10倍左右。价格优势对提高本发明克劳斯硫磺回收催化剂的性价比,提高市场竞争力有特殊的影响。
本发明一种用于石油加工、煤化工加工等含酸性气体的克劳斯硫磺回收催化剂的制备方法,包括下述步骤(1)偏钛酸[TiO(OH)2]的预处理将市售的偏钛酸[TiO(OH)2]用去离子水洗涤,除去未洗净的SO4根,使SO4根控制在3-4%重量,然后用板框过滤机压滤,得到的偏钛酸滤餅(称为A料),滤餅一少部份在100-120℃下烘干、粉碎备用(称为B料);(2)将上述所得偏钛酸滤餅A料与结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的硅铝氧化物在揑合机中进行揑合或在碾压机中碾压,并视物料干湿度再补加部分B料,在揑合或碾压过程可加入硫酸铵[(NH4)2SO4]、扩孔剂、润滑剂、加强剂,揑合或碾压0.5~4小时后,放入挤出机中挤条;(3)催化剂的干燥和活化,从(2)中得到的物料在下述条件下干燥和活化干燥条件,干燥温度90~110℃,干燥时间4~12小时;活化条件;活化温度400~550℃,活化时间2~6小时;(4)硫酸铵[(NH4)2SO4]的担载硫酸铵[(NH4)2SO4]的担载可以在上述各原料的揑合或碾压过程中加入,也可以在本催化剂干燥、活化后,用浸渍的方式担载上去。
本发明在揑合或碾压过程可加入的扩孔剂、润滑剂如田菁粉加入量在0~5%重量、Y型分子筛0~10%重量、石油焦粉0~7%重量或羧甲基纤维素0~5%重量;加强剂为硝酸钙0~10%重量或硝酸钡0~10%重量,脱模剂如桐油等,加入量在0~2%重量。
本发明克劳斯硫磺回收催化剂的制备方法的独特之处在于以下几点第一对原料偏钛酸的水洗处理,从众多的专利文献看,选用偏钛酸都是购买干的偏钛酸直接使用,都没有将偏钛酸中多余的硫酸或称游离酸洗去。发明人发现这一步恰恰对制备催化剂而言十分重要,因为生产钛白粉过程对偏钛酸中硫酸根的控制与本发明做催化剂对硫酸根的控制不一样。从不同生产厂家买来的偏钛酸,硫酸根含量差距很大,经分析硫酸根有的高达7-8%,低的也有4-5%。如果这么高的硫酸根不与其他碱性物质反应,会影响催化剂的表面酸性。因此,将偏钛酸进行水洗是保证催化剂性能的关键一步,这一点与其它已有技术不同,看似简单,实质上是制备方法的创新。第二在制备催化剂过程中,直接选用湿的偏钛酸与结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的硅铝氧化物在揑合机中进行揑合或在碾压机中碾压,发明人发现,直接选用湿的偏钛酸进行捏合,比采用湿偏钛酸烘干后再粉碎的物料进行捏合有许多优越性,除了方便操作之外,前者挤条成型后在比表面、孔容、特别是在催化剂强度方面有很大提高,见表1所示的数据比较。在实际操作中,由于压滤操作的可随机性,如压力大小、压滤时间长短、卸料操作等会使湿钛粉的水含量在一定的范围内变动。加入干的层状铝硅酸盐后物料有时偏湿,这会影响挤出压力。碰到这种情况时,为了保持物料的干湿度,更是确保物料中的二氧化钛含量,所以需补加少量预先准备好的干钛粉(即B料)。这部份干钛粉的用量很少,只起调节挤条物料的干湿程度的作用。本发明选择用湿偏钛酸的新思路,只有对二氧化钛工艺比较清楚,又懂催化剂制备的技术人员才会有这种新发现。试验结果也证明,用湿偏钛酸后所得催化剂性能有很大改善。第三,本发明没有用传统的氧化铝作为催化剂组分,采用氧化铝作为催化剂组分在一定程度上可以增加了催化剂的比表面、孔容和强度,但带来的最大弊病是硫酸盐化。而且氧化铝只对克劳斯有高活性,而对CS2、COS的水解活性很低。本发明采用经浓硫酸处理激活的结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐和湿偏钛酸揑合挤条这是本发明的又一个创新点。第四采用硫酸铵作为本发明催化剂的组分,这是本发明的又一个创新点。本发明制备过程中一边是水洗除去偏钛酸中的硫酸根,一边又添加硫酸铵,其目的是消除一些人为的操作因素,将催化剂的表面酸性控制在一个稳定的范围内,另一个好处是添加硫酸铵后使得催化剂的孔隙率在一个最适合发挥其活性的范围内。与不添加硫酸铵相比,添加硫酸铵后增加了催化剂中的中孔和大孔的比例,使催化剂的活性得到很好的发挥,见表2所示的数据比较。
因此,本发明催化剂组分的合理配伍及催化剂独特的制备方法使催化剂在有机硫化物水解活性及克劳斯反应活性上具有突出的效果。
COS水解率和克劳斯活性的测定1.催化剂克劳斯反应活性评价以2H2S+SO2→3/xSx+2H2O为指标反应,考察催化剂的克劳斯反应活性。反应器入口气体组成为H2S2%、SO21%、O22000ppm、H2O 30%,其余为N2;体积空速为2500h-1,反应温度为230℃。根据下式计算催化剂的克劳斯转化率ηH2S+SO2=M0-M1M0×100%]]>其中M0、M1则分别代表反应器入口及出口处H2S和SO2的体积浓度之和。每小时采样分析一次,分析结果取10小时的平均值2.催化剂有机硫水解活性评价以CS2+2H2O→CO2+2H2S为指标反应,考察催化剂的有机硫水解活性。反应器入口气体组成为CS21%、SO21%、O22000ppm、H2O 30%,其余为N2;体积空速为2500h-1,反应温度为330℃。根据下式计算催化剂的CS2水解率ηCS2=C0-C1C0×100%]]>其中C0、C1分别为反应器入口及出口处CS2的体积浓度。每小时采样分析一次,分析结果取10小时的平均值。
实施例实施例1购买市售的偏钛酸[TiO(OH)2先用去离子进行水洗,将偏钛酸中夹带的SO4洗至3-4%(W),然后用板框过滤机进行压滤。得到的偏钛酸滤餅(称为A料)一部份在100-120℃下烘干、粉碎备用(称为B料)。
称取A料1200g(含TiO240%)放在揑合机中,加入经研钵磨细的硫酸铵40g并启动揑合机,使料和硫酸铵混合均匀。再加入市售的460g结构式为[HZ][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,揑合过程中补加B料100g。在揑合中加入田菁粉30g。揑合时间约40分钟,然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,480℃下焙烧2小时即可。
所得的催化剂TiO2含量56%、比表面179m2/g、孔容0.31ml/g堆比重0.88kg/l、强度198.9N/cm;活性评价克劳斯活性84.6%、COS水解活性82%。见表3。
实施例2.
偏钛酸[TiO(OH)2]水洗步骤同实施例1。称取A料1300g(含TiO240%)放在揑合机中,加入经研钵磨细的硫酸铵40g并启动揑合机,使料和硫酸铵混合均匀。再加入市售的320g结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,揑合过程中补加B料180g。在揑合过程中加入田菁粉30g。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下焙烧2小时即可。
所得的催化剂TiO2含量70%、比表面164m2/g、孔容0.32ml/g堆比重0.89kg/l、强度182.6N/cm;活性评价克劳斯活性83.0%、COS水解活性96%。见表3。
实施例3.
偏钛酸[TiO(OH)2]水洗步骤同实施例1。称取A料1400g(含TiO240%)放在揑合机中,加入经研钵磨细的硫酸铵40g并启动揑合机,使料和硫酸铵混合均匀。再加入市售的284g结构式为[HZ][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,揑合过程中补加B料170g。在揑合过程加入田菁粉30g。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下焙烧2小时即可。
所得的催化剂TiO2含量73%、比表面164m2/g、孔容0.32ml/g堆比重0.89kg/l、强度172.8N/cm;活性评价克劳斯活性86.6%、COS水解活性100%。见表3。
实施例4.
偏钛酸[TiO(OH)2]水洗步骤同实施例1。称取B料760g(含TiO296%)放在揑合机中,再加入市售的284g结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,在揑合过程加入田菁粉30g、钛胶650ml(内含TiO280g/l、(NH4)2SO462g/l)。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下焙烧2小时即可。所得的催化剂TiO2含量72%、比表面166.3m2/g、孔容0.32ml/g堆比重0.87kg/l、强度158.4N/cm;活性评价克劳斯活性83%、COS水解活性99%。见表3。
实施例5.
偏钛酸[TiO(OH)2]水洗步骤同实施例1。称取A料1400g(含TiO240%)放在揑合机中,再加入市售的265g结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,揑合过程中补加B料198g。在揑合过程加入田菁粉30g、硝酸钙50g。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下焙烧2小时即可。
将上述条状物放入含有硫酸铵((NH4)2SO460g/l)的溶液中浸泡30分钟,沥干后放入电烘箱中110℃烘干即可。
用该方法制备的催化剂TiO2含量73.5%、比表面165m2/g、孔容0.33ml/g堆比重0.89kg/l、强度228.9N/cm;活性评价克劳斯活性84.4%、COS水解活性100%。见表3。
实施例6.
偏钛酸[TiO(OH)2]水洗步骤同实施例1。称取A料1400g(含TiO240%)放在揑合机中,加入经研钵磨细的硫酸铵40g并启动揑合机,使料和硫酸铵混合均匀。再加入市售的284g结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,揑合过程中补加B料170g。在揑合过程加入羧甲基纤维素30g。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下焙烧2小时即可。用该方法制备的催化剂TiO2含量72%、比表面174m2/g、孔容0.34ml/g堆比重0.86kg/l、强度170.3N/cm;活性评价克劳斯活性84%、COS水解活性98%。见表3。
实施例7.
偏钛酸[TiO(OH)2]水洗步骤同实施例1。称取A料1400g(含TiO240%)放在揑合机中,加入经研钵磨细的硫酸铵40g并启动揑合机,使料和硫酸铵混合均匀。再加入市售的284g结构式为[HZ][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,揑合过程中补加B料170g。在揑合过程加入Y型分子筛(选用NH4型、比表面610m2/g、孔容0.33ml/g)30g。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下焙烧2小时即可。用该方法制备的催化剂TiO2含量72%、比表面176m2/g、孔容0.34ml/g堆比重0.87kg/l、强度176.4N/cm;活性评价克劳斯活性84.3%、COS水解活性99%。见表3。
实施例8.
称取A料1400g(含TiO240%)放在揑合机中,加入经研钵磨细的硫酸铵40g并启动揑合机,使料和硫酸铵混合均匀。再加入市售的284g结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,并视物料干湿度再补加B料170g。在揑合过程加入聚乙烯醇30g。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下焙烧2小时即可。用该方法制备的催化剂TiO2含量72%、比表面161m2/g、孔容0.315ml/g堆比重0.87kg/l、强度163.3N/cm;活性评价克劳斯活性82.5%、COS水解活性98%。见表3。
实施例9称取A料1400g(含TiO240%)放在揑合机中,加入经研钵磨细的硫酸铵30g并启动揑合机,使料和硫酸铵混合均匀。再加入市售的254g结构式为[HZ][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,并视物料干湿度再补加B料190g。在揑合过程加入田菁粉30g、脱模剂桐油10g。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下停留2小时即可。用该方法制备的催化剂TiO2含量75%、比表面214.6m2/g、孔容0.314ml/g堆比重0.875kg/l、强度217.1N/cm;活性评价克劳斯活性88.3%、COS水解活性>100%。见表3。
实施例10称取A料1400g(含TiO240%)放在揑合机中,加入经研钵磨细的硫酸铵30g并启动揑合机,使料和硫酸铵混合均匀。再加入市售的205g结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,并视物料干湿度再补加B料240g。在揑合过程加入羧甲基纤维素30g、脱模剂桐油15g。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下停留2小时即可。用该方法制备的催化剂TiO2含量80.1%、比表面221m2/g、孔容0.32ml/g堆比重0.88kg/l、强度200.1N/cm;活性评价克劳斯活性88.6%、COS水解活性>100%。见表3。
实施例11称取A料1500g(含TiO240%)放在揑合机中,加入经研钵磨细的硫酸铵30g并启动揑合机,使料和硫酸铵混合均匀。再加入市售的155g结构式为[HZ][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,并视物料干湿度再补加B料250g。在揑合过程加入羧甲基纤维素30g、脱模剂桐油15g。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下停留2小时即可。用该方法制备的催化剂TiO2含量85%、比表面225m2/g、孔容0.33ml/g堆比重0.89kg/l、强度202N/cm;活性评价克劳斯活性89%、COS水解活性>100%。见表3。
比较例1.
称取A料1400g(含TiO240%)放在揑合机中,加入市售的284g结构式为[HZ][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的层状铝硅酸盐,其中X=0.15,Y=0.07,Z=0.22;在揑合机中进行揑合,并视物料干湿度再补加B料170g。在揑合过程加入扩孔剂、润滑剂羧甲基纤维素30g。揑合时间约40分钟,直至手感有韧性。然后将此料放入挤条机中进行挤条。
条状物放入电烘箱中,温度控制在85℃,干燥8小时,再在105℃,干燥4小时。然后在程序升温的马弗炉中进行焙烧,要求480℃下焙烧2小时即可。用该方法制备的催化剂TiO2含量72%、比表面162m2/g、孔容0.301.ml/g堆比重0.87kg/l、强度190.9N/cm;活性评价克劳斯活性81.5%、COS水解活性95%。见表3。
表1

表2

表3

表4

权利要求
1.一种用于石油加工、煤化工加工等含酸性气体的克劳斯硫磺回收催化剂,其特征在于,包括如下组分(1)二氧化钛,其含量占催化剂总量的65~85%重量;(2)结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12,x=0.15-0.2、y=0.05-0.1、z=x+y的层状结构的铝硅酸盐,其含量占催化剂总量的30~10%重量;(3)硫酸铵1-5%。
2.一种用于石油加工、煤化工加工等含酸性气体的克劳斯硫磺回收催化剂的制备方法,包括下述步骤(1)偏钛酸[TiO(OH)2]的预处理将市售的偏钛酸[TiO(OH)2]用去离子水洗涤,除去未洗净的SO4根,使SO4控制在3-4%重量,然后用板框过滤机压滤,得到的偏钛酸滤餅(称为A料),滤餅一部份在100-120℃下烘干、粉碎备用(称为B料);(2)将上述所得偏钛酸滤餅A料与结构式为[Hz][Al2-xHx][Si4-yAly]O12的硅铝氧化物在揑合机中进行揑合或在碾压机中碾压,并视物料干湿度再补加部分B料,在揑合或碾压过程可加入硫酸铵[(NH4)2SO4]、扩孔剂、润滑剂、加强剂,揑合或碾压0.5~4小时后,放入挤出机中挤条;(3)催化剂的干燥和活化,从(2)中得到的物料在下述条件下干燥和活化干燥条件,干燥温度90~110℃,干燥时间4~12小时;活化条件;活化温度400~550℃,活化时间2~6小时;(4)硫酸铵[(NH4)2SO4]的担载硫酸铵[(NH4)2SO4]的担载可以在上述各原料的揑合或碾压过程中加入,也可以在本催化剂干燥、活化后,用浸渍的方式担载上去。
3.根据权利要求2所述的用于石油加工、煤化工加工等含酸性气体的克劳斯硫磺回收催化剂的制备方法,其特征在于,在揑合或碾压过程可加入的扩孔剂、润滑剂为田菁粉0~5%重量、Y型分子筛0~10%重量、石油焦粉0~7%重量或羧甲基纤维素0~5%重量;加强剂为硝酸钙0~10%重量或硝酸钡0~10%重量,脱模剂为桐油0~2%重量。
全文摘要
本发明一种用于石油加工、煤化工加工等含酸性气体的克劳斯硫磺回收催化剂,包括如下组分二氧化钛,其含量占催化剂总量的65~85%重量;结构式为[H
文档编号B01J21/06GK101069852SQ20071011129
公开日2007年11月14日 申请日期2007年6月21日 优先权日2007年6月21日
发明者沈炳龙, 沈雁鸣, 沈雁军, 王忠英, 沈雁来 申请人:德清县三龙催化剂有限公司
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