一种锰钴络合物催化剂及其制备方法

文档序号:5057032阅读:690来源:国知局

专利名称::一种锰钴络合物催化剂及其制备方法
技术领域
:本发明公开一种锰钴络合物催化剂及其制备方法,属于精细化工材料制备
技术领域
,它是一种液相氧化法适用催化剂,可广泛应用于煤气、天然气、半水煤气、合成氨原料气、焦炉气等各种气体及低黏度液体的净化。
背景技术
:湿式氧化法脱硫脱氰是在液相中将气体中的硫化氢、氢化氰等有毒物质去除的方法,已广泛应用于各种含硫含氰气体的净化过程。目前,实用的湿式氧化法脱硫脱氰催化剂多为酞箐钴类,包括酞箐钴的单独使用和酞箐钴与其它物质的复合物。由于酞箐钴对硫箐的脱除效果不理想,因此,开发多金属复合的催化剂具有重要的现实意义。中国专利CN1045414公开了一种合成方法,以均苯四甲酸酐、工业尿素、氯化钴和钼酸铵为原料,按一定的比例混合均匀,放在铁锅中熔融发泡成蓝色,再在25(TC的温度下干燥2小时,得到聚酞箐钴。该工艺制备的催化剂用于脱硫脱氰过程,存在溶解度小、脱硫脱氰效率低的缺陷。中国专利CN1403459A也公开了采用环丁枫为溶剂和四氯化钛为催化剂来制备酞箐钴催化剂的工艺,但这种方法存在着合成反应用溶剂回收利用和环保问题,另其脱氰效率还需进一步提高。
发明内容本发明的目的是要提供了一种锰钴络合物催化剂,它具有催化活性高,S卩能脱除无机硫又能脱除有机硫,硫容大,可适用于高硫气体脱硫,脱硫效率高的特点,克服了现有酞箐钴类脱硫催化剂溶解度小,脱硫效率低的问题。本发明还公开上述锰钴络合物脱硫催化剂的制备方法,具有生产工艺稳定,原材料供应充足,对环境无污染,适用于工业化生产等优点。本发明通过以下技术解决方案得以实现。本发明是通过以下重量配比的原料制备而成,硫酸锰46份、磺化钴酞箐810份、氯化钴23份;制备方法如下将硫酸锰(工业级)和磺化钴酞箐加入带有搅拌装置的反应釜中,混合并搅拌均匀,加热至15020(TC进行反应,反应时间3-8小时,然后将所得到的粘稠状中间产物过滤后,将其与氯化钴(钴含量24%)放入带有搅拌装置的反应釜中搅拌均匀,然后,取出放入电加热箱中进行加热,在23028(TC下经固相合成,反应时间3-4小时,得到目的产物锰钴络合物,经干燥粉碎研磨后得到粒度为20#蓝黑色的粉末。上述催化剂同时存在着锰和钴两种金属,所用的锰为硫酸锰(工业级)、钴为氯化钴(钴含量24%)。钴和锰的质量比为1:2。下表为本发明的锰钴络合物催化剂物理指标及相关检测标准。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>外观采用目测方法;为蓝黑色或蓝灰绿色晶体粉末,水溶液呈蓝色。肉眼无可见杂质。水不溶物采用GB/T2671.1-1996水溶性染料溶解度和溶液稳定性的测定催化剂的堆积密度为0.80g/cm3-l.0g/cm3。本发明锰钴络合物催化剂在半水煤气、煤气、天然气、焦炉气、合成氨原料气及低黏度液体脱硫净化过程使用验证,具有如下特点1、用量少,锰钴络合物催化剂浓度在30卯m,3(TC条件下,催化剂溶液吸氧量为1.60mL/min。高于酞箐钴类催化剂。2、硫容高,在溶液中,随催化剂浓度的提高硫容亦随之增加,在实际操作条件下,硫容可达0.30-0.40g/L。3、适用范围广对被处理气体H^的含量适应范围广,从150g/m3都能达到满意的脱硫效果。4、硫磺回收率高脱硫过程副反应生成率低,硫回收率高,析出硫磺纯度高,硫磺颗粒大,通过浮选易分离回收。5、脱除有机硫能力强脱有机硫能力可达50-80%。6、脱硫效率高气体净化度高,脱硫效率可达到99%以上。本发明的积极效果在于本催化剂的合成采用固相合成法,避免了在反应过程中使用有机溶剂,使锰钴络合物催化剂的制备过程对周边环境没有污染,另外由于在制备的过程中加入了锰,与现有的酞箐钴类催化剂相比,具有催化活性高,即能脱无机硫又能脱有机硫,脱硫效率高(>99%),适用于高硫化氢气体的脱硫,可广泛应用于半水煤气、天然气、合成氨原料气、焦炉气等各种含硫气体及低黏度液体的脱硫净化。具体实施例方式下面结合实施例进一步说明本发明,并不以任何方式限制本发明,在不背离本发明的技术解决方案的前提下,对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。实施例1:取硫酸锰600g,加入1200g磺化钴酞箐,放入带搅拌装置的反应釜中搅拌均匀,并加热升温至15016(TC时,停止加热,保持反应进行2-3小时后开始加温至20(TC,在20(TC保持反应进行6-8小时后进行抽样检测,若其在水中能立即溶解,则反应结束,降温到50°C出料,放入反应釜中再加入氯化钴180g搅拌均匀,慢慢升温至200°C,反应过程中不断搅拌,以求受热及传质均匀,温度进一步提高至26(TC时,保持反应3小时后生成蓝紫色固体,取出经过粉碎、研磨、制得催化剂A。实施例2取硫酸锰800g,加入1200g磺化钴酞箐,放入带搅拌装置的反应釜中搅拌均匀,并加热升温至16018(TC时,停止加热,保持反应进行3小时后开始加温至24(TC,保持反应进行4-5小时后进行抽样检测,若其在水中能立即溶解,则反映结束,降温到5(TC出料,放入反应釜中再加入氯化钴140g搅拌均匀,慢慢升温至20(TC,反应过程中不断搅拌,以求受热及传质均匀,温度进一步提高至26(TC时,保持反应3小时后生成蓝紫色固体,取出经过粉碎、研磨制得催化剂B。本发明的锰钴络合物催化剂与原有酞箐钴催化剂的脱硫性能的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由上述所得的数据可以看出来,本发明的锰钴络合物催化剂的脱硫性能明显好于目前所用的酞箐钴催化剂,其工作硫容、脱硫效率、硫磺回收率都有明显的提高。权利要求一种锰钴络合物催化剂,其特征在于该催化剂是通过以下重量配比的原料制备而成的,硫酸锰4~6份、磺化钴酞箐8~10份、氯化钴2~3份;制备方法如下将硫酸锰和磺化钴酞箐加入带有搅拌装置的反应釜中,混合并搅拌均匀,加热至150~200℃进行反应,反应时间3-8小时,然后将所得到的粘稠状中间产物过滤后,将其与氯化钴放入带有搅拌装置的反应釜中搅拌均匀,然后,取出放入电加热箱中进行加热,在230~280℃下经固相合成,反应时间3-4小时,得到目的产物锰钴络合物,经干燥粉碎研磨后得到粒度为20#蓝黑色的粉末。2.根据权利要求1所述的一种锰钴络合物催化剂,其特征在于上述催化剂同时存在着锰和钴两种金属,所用的锰为工业级硫酸锰、钴为钴含量24%的氯化钴,钴和锰的质量比为1:2。全文摘要本发明公开一种锰钴络合物催化剂及其制备方法,该催化剂以硫酸锰、磺化钴酞箐、氯化钴为主要原料经过科学的制备工艺制造而成,本发明以锰、钴元素同时采用固相合成法避免了在反应过程中使用有机溶剂,使锰钻络合物催化剂的制备过程对周边环境没有污染,另外由于在制备的过程中加入了锰,与现有的酞箐钴类催化剂相比,具有催化活性高,即能脱无机硫又能脱有机硫,脱硫效率高(≥99%),适用于高硫化氢气体的脱硫,可广泛应用于半水煤气、天然气、合成氨原料气、焦炉气等各种含硫气体及低黏度液体的脱硫净化。文档编号B01J31/04GK101767037SQ20081005170公开日2010年7月7日申请日期2008年12月30日优先权日2008年12月30日发明者李宝利申请人:李宝利
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