专利名称：：以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂失活后的再生方法
技术领域：
：本发明涉及一种催化剂失活后的再生方法，特别涉及一种以活性炭为载体制备羰基硫(COS)水解催化剂失活后的再生方法。
背景技术：
：羰基硫(cos)广泛存在于以煤、石油、天然气为原料气，进行合成氨、甲醇生产和粘胶纤维生产时所产生的废气中。羰基硫不仅会污染环境，而且还会腐蚀管道，会造成后续生产过程中的催化剂中毒失活，从而影响后序化工产品的质量。CN101108339A公开了一种中温羰基硫水解催化剂及其制备方法与用途，以？A1203为载体，通过添加V205改变催化剂组成来提高催化剂中温条件下的抗硫酸盐化性能，该催化剂失活后很难再生。由于失活后的催化剂仍含有较高含量的活性组分，因此有必要对其再生，以节约资金，提高效益。CN1329941A申请公开了一种羰基硫水解催化剂的再生方法，该方法的焙烧温度高(350650°C)，并且流程较长。中国专利申请(申请号200910094484.X)公开了发明名称为"一种水解羰基硫催化剂及其制备方法"的发明专利申请，该催化剂载体为活性炭，活性组分为碱性物质和金属氧化物(烧结后变成金属氧化物)，活性炭为煤质和椰壳，碱性物质为NaOH、KOH、KHC03、NaHC03、K2C03和Na2C03中的一种，金属氧化物为Al(N03)3、Cu(N03)2、Fe(N03)3、Mg(N03)2、Ce(N03)3、Zn(N03)2中的一种或多种。该催化剂的净化效果很好，当COS转化效率在90%以上时反应出口未检测到H2S。但是，该发明专利申请没有涉及该催化剂失活后的再生问题。
发明内容本发明的目的是，克服现有羰基硫水解催化剂失活后不能再生的不足，提供一种以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂失活后的再生方法，使羰基硫水解催化剂失活后能够再生，以节约资源，提高经济效益。本发明提供的以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂失活后的再生方法，具体是下列工艺步骤A、将失活后的以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂置于管式炉中，在N2气保护、温度为15030(TC条件下，焙烧34h;B、将A步骤焙烧后的催化剂用蒸馏水并在有超声波辅助的条件下洗涤2040min后，在11013(TC下干燥36h;C、将B步骤干燥后的催化剂用浸渍液进行浸渍，其浸渍条件是催化剂质量与浸渍液体积之间的固/液比为0.5g/ml，超声波辅助浸渍2040min，浸渍液中的浸渍剂含量为干燥催化剂质量的8~10%，所说的浸渍剂为Na2C03、NaHC03、K2C03、KHC03、KOH和NaOH之中任意一种；D、将C步骤浸渍后的催化剂在11013(TC下干燥36h，即得到再生催化剂。所述B步骤、C步骤的超声波辅助条件是采用常规超声波仪器，温度为3(TC、频率为28或40KHz的超声波辅助条件。本发明所处理的催化剂是中国专利申请(申请号200910094484.乂)中涉及的催化齐!]，其载体为活性炭，活性组分为碱性物质和金属氧化物(烧结后变成金属氧化物)，其中活性炭为煤质活性炭和椰壳活性炭；碱性物质为NaOH、KOH、KHC03、NaHC03、K2C03和Na2C03中的一种，金属氧化物为Al(N03)3、Cu(N03)2、Fe(N03)3、Mg(N03)2、Ce(N03)3、Zn(N03)2中的一种或多种。同现有技术相比，本发明有如下优点或积极效果1、采用的再生方法简单，尤其是焙烧工序温度低，浸渍过程操作简单，可在常温进行，而且浸渍液简单易得，易于实现工业化。2、再生后的催化剂活性高，可使羰基硫COS转化率达95。/。以上，可广泛应用于化工原料气中的羰基硫COS的脱除。图1为催化剂再生次数对催化剂活性的影响。具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例中所用失活催化剂分别是以煤质活性炭和椰壳活性炭为载体制备的，其制备过程为一、以煤质活性炭为载体制备崔化剂(l)将煤质活性炭磨细，过4060目，分别用自来水和蒸馏水洗3次，然后分别4用lmol/L的NaOH、KOH、KHC03中的一种溶液煮沸1.5h，放在12(TC恒温干燥箱中干燥3小时。(2)称取0.76g的Fe(N03)3和0.05gCu(N03)2固体溶解在6.0ml的蒸馏水中，取3.0g上述(l)干燥的活性炭放入蒸馏水中，用超声波仪器，在频率为40KHz的超声波辅助条件下，浸渍活性炭0.5h后，放在12(TC恒温干燥箱中干燥3小时；(3)将上述(2)浸渍干燥的活性炭放在管式炉中，于50(TC、N2气保护下，焙烧活化3小时；(4)称取0.24gKOH溶解于6.0ml的蒸馏水，将上述(3)焙烧后的活性炭放在KOH溶液中浸渍0.5h，在120。C恒温干燥箱中干燥3小时，分别得到活性的以煤质活性炭为载体的羰基硫水解催化剂i、n、m，经过使用失活后，分别得到失活后的以煤质活性炭为载体的羰基硫水解催化剂。二、以椰壳活性炭为载体制备崔化剂(l)将椰壳活性炭磨细，过4060目，分别用自来水和蒸馏水洗3次，然后分别用lmol/L的NaHC03、K2C03、Na2C03中的一种溶液煮沸1.5h，放在12(TC恒温干燥箱中干燥3小时。(2)称取0.76g的Fe(N03)3和0.05gCu(N03)2固体溶解在6.0ml的蒸馏水中，取3.0g上述(1)干燥的活性炭放入蒸馏水中，用超声波仪器，在频率为40KHz的超声波辅助条件下，浸渍活性炭0.5h后，放在12(TC恒温干燥箱中干燥3小时；(3)将上述(2)浸渍干燥的活性炭放在管式炉中，于50(TC、N2气保护下，焙烧活化3小时；(4)称取(X24gKOH溶解于6.0ml的蒸馏水，将上述(3)焙烧后的活性炭放在KOH溶液中浸渍0.5h，在12(TC恒温千燥箱中干燥3小时，分别得到活性的以椰壳活性炭为载体的羰基硫水解催化剂IV、V、VI，经过使用失活后，分别得到失活后的以椰壳活性炭为载体的羰基硫水解催化剂。实施例1将上述失活后的以煤质活性炭为载体的3g羰基硫水解催化剂I放于常规管式炉中，在N2气保护下，于150'C温度下焙烧3h，然后在常规超声波仪器上，在温度为3(TC、频率为45KHz超声波辅助条件下，用蒸馏水洗涤40min，在12(TC下干燥3h，之后将0.24gNa2C03溶解在6ml蒸馏水中，将干燥后的催化剂浸渍其中，采用上述相同的超声波仪器，在3(TC、40Hz超声波辅助条件下浸渍20min，最后于12(TC下干燥3h。催化剂的活性测试在固定床反应器(04mmxi00mm)中进行，反应条件为取再生后催化剂0.4g、温度70。C、空速1000h"、COS浓度2565mg/m3，氧气浓度0.5%，反应出口未检测到H2S，且COS催化水解净化效果如下表5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例2将失活后的以煤质活性炭为载体的3g羰基硫水解催化剂n放在常规管式炉中，n2保护下，于200。C下焙烧4h，然后在常规超声波仪器上，在温度为3(TC、频率为45KHz超声波辅助条件下，用蒸馏水洗涤30min，在13(TC下干燥3h，之后将0.3gNaHCO3溶解在6ml蒸馏水中，将干燥后的催化剂浸渍其中，采用上述相同的超声波仪器，在30。C、40Hz超声波辅助条件下浸渍30min,最后于ll(TC下干燥6h。催化剂的活性测试在固定床反应器(04mmxl00mm)中进行，反应条件为取再生后的催化剂0.4g、温度70。C、空速1000h"、COS浓度2245mg/m3，氧气浓度0.5%，反应出口未检测到H2S，且COS催化水解净化效果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例3将失活后的以椰壳活性炭为载体的3g羰基硫水解催化剂m放在管式炉中，N2保护下，于25(TC下焙烧3h，然后在常规超声波仪器上，在温度为30'C、频率为28KHz超声波辅助条件下，用蒸馏水洗涤20min，在ll(TC下干燥6h，之后将0.27gNaOH溶解在6ml蒸馏水中，将干燥后的催化剂浸渍其中，采用上述相同的超声波仪器，在3(TC、40Hz超声波辅助条件下浸渍40min，最后于12(TC下干燥4h。催化剂的活性测试在固定床反应器(04mmxl00mm)中进行，反应条件为取再生后的催化剂0.4g、温度7CTC、空速2000h"、COS浓度1825mg/m3，氧气浓度0.5%,反应出口未检测到H2S，且COS催化水解净化效果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>催化剂再生次数对催化剂活性的影响见附图1。实施例4将失活后的以椰壳活性炭为载体的3g羰基硫水解催化剂IV放在管式炉中N2保护下，于300。C下焙烧3.5h，然后在常规超声波仪器上，在温度为30。C、频率为28KHz超声波辅助条件下，用蒸馏水洗涤40min，在12(TC下干燥5h，之后将0.24gKOH溶解在6ml蒸馏水中，将干燥后的催化剂浸渍其中，采用上述相同的超声波仪器，在30'C、40Hz超声波辅助条件下浸渍35min，最后于13CTC干燥4h。催化剂的活性测试在固定床反应器((D4mmxl00mm)中进行，反应条件为取再生后的催化剂0.4g、温度7(TC、空速1500h人COS浓度1785mg/m3，氧气浓度0.5%，反应出口未检测到H2S，且COS催化水解净化效果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂失活后的再生方法，其特征在于经过下列工艺步骤A、将失活后的以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂放在管式炉中N2保护下，于150～300℃下焙烧3～4h；B、将A步骤焙烧后的催化剂用蒸馏水并在有超声波辅助的条件下进行洗涤20～40min后，在110～130℃下干燥3～6h；C、将B步骤干燥后的催化剂用浸渍液进行浸渍，其浸渍条件是催化剂质量与浸渍液体积之间的固/液比为0.5g/ml，超声波辅助浸渍20～40min，浸渍液中的浸渍剂含量为干燥催化剂质量的8～10％，且浸渍剂为Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3、KOH、NaOH中的任意一种；D、将C步骤浸渍的催化剂在110～130℃下干燥3～6h，即得再生催化剂。2、根据权利要求1所述的以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂失活后的再生方法，其特征在于所说的催化剂是申请号为200910094484.乂的中国专利申请中涉及的催化剂，该催化剂载体为煤质或椰壳活性炭，活性组分为碱性物质NaOH、KOH、KHC03、NaHC03、K2C03和Na2C03中的一种，以及金属氧化物A1(N03)3、Cu(N03)2、Fe(N03)3、Mg(N03)2、Ce(N03)3、Zn(N03)2中的一种或多种。3、根据权利要求1所述的以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂失活后的再生方法，其特征在于所述B歩骤、C步骤的超声波辅助条件是采用常规超声波仪器，温度为3CTC、频率为28或40KHz的超声波辅助条件。全文摘要本发明提供一种以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂失活后的再生方法，其是将所说的失活催化剂在管式炉中于150～300℃下焙烧3～4h，然后用蒸馏水洗涤20～40min后，在110～130℃下干燥3～6h，之后放入Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>、NaHCO<sub>3</sub>等含碱性溶液中进行浸渍20～40min，最后在110～130℃下干燥3～6h，即可得到再生催化剂。本发明再生方法简单，焙烧工序温度低，浸渍过程操作简单，可在常温进行，而且浸渍液简单易得，易于实现工业化，再生后的催化剂活性高，可使羰基硫COS转化率达95％以上，可广泛应用于化工原料气中的羰基硫COS的脱除。文档编号B01D53/86GK101670302SQ20091009501公开日2010年3月17日申请日期2009年9月27日优先权日2009年9月27日发明者于丽丽,唐晓龙,平宁,易红宏,华李,杨丽娜,王红妍申请人:昆明理工大学