【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高活性烟气脱硫催化剂及其制备方法。
技术介绍
SO2是主要大气污染物,是酸雨形成的主要原因,严重污染环境,对人体危害严重,燃煤烟气排放是SO2的主要来源。传统的烟气脱硫是湿法脱硫,此法工艺复杂,投资费用大,且产生二次污染,干法脱硫工艺简单,但脱硫率较低,催化脱硫使干法脱硫效率大大提高。烟气中SO2催化还原技术是目前国际上先进的烟气脱硫技术,可应用于燃煤或燃油锅炉烟气的脱硫,具有运行费用低,副产物(硫磺)可利用等优点。将SO2从烟气中直接催化还原为硫磺,与传统的脱硫工艺相比,缩短了流程,简化了工艺,并且还提高了脱硫效果,可将脱硫与硫磺资源利用相结合。催化还原脱硫所用的还原剂主要有CH4,CO和H2等气体。目前最为常见的催化剂一般是以氧化铝、二氧化铈、二氧化硅、二氧化钛等为载体,以Co、Ni、Mo、W、Fe、Cu、Zn等过渡金属、稀土氧化物及其硫化物为活性组分的负载型催化剂。活性组分采用浸渍或混捏的方法负载到载体上,然后经过干燥、焙烧制得催化剂。在焙烧过程中,活性金属组分容易与氧化铝载体发生作用形成很强的M-O-Al键,导致活性组分形成尖晶石相而失去活性,或者活性组分无法完全硫化从而降低催化剂活性。CN1298755A公开了一种用于处理废气中二氧化硫的催化剂及其应用方法,催化剂的各组份重量比为活性焦80-98%,Co1-10%,Mo1-10%。催化剂经硫化处理后,用于氢气选择性催化还原SO2为单质硫,反应温度为250-400℃,H2/SO2摩尔比为2:1-4:1,可获得85%的硫产率。但该方法 ...
【技术保护点】
一种高活性烟气脱硫催化剂,其特征在于:包括多孔性无机耐熔氧化物载体、活性金属和碳;以催化剂重量为基准,活性金属重量以氧化物计为5wt%‑20wt%,优选10wt%~15wt%,碳以元素计为1wt%‑15wt%,优选5wt%‑10wt%,多孔性无机耐熔氧化物为70wt%~93wt%,优选余量;其中活性金属选自Co、Ni、Mo、W、Fe、Cu、Mn、Zn、La、Ce中的一种或几种,优选Co、Ni、Mo、W中的一种或几种,更优选Ni和W、Co和Mo中的一种组合;碳含量满足以下条件:距离催化剂颗粒横截面中心(以下简称中心)1/4R处的碳含量与催化剂颗粒横截面中心的碳含量比为60%‑80%,距离中心1/2R处碳含量与中心碳含量比为40%‑60%,距离中心3/4R处碳含量与中心碳含量比为20%‑40%,横截面最外缘上任意一点的碳含量与中心碳含量比5%‑20%,R为催化剂颗粒的横截面中心与横截面最外缘上任意一点之间线段的距离。
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种高活性烟气脱硫催化剂,其特征在于:包括多孔性无机耐熔氧化物载体、活性金属和碳;以催化剂重量为基准,活性金属重量以氧化物计为5wt%-20wt%,优选10wt%~15wt%,碳以元素计为1wt%-15wt%,优选5wt%-10wt%,多孔性无机耐熔氧化物为70wt%~93wt%,优选余量;其中活性金属选自Co、Ni、Mo、W、Fe、Cu、Mn、Zn、La、Ce中的一种或几种,优选Co、Ni、Mo、W中的一种或几种,更优选Ni和W、Co和Mo中的一种组合;碳含量满足以下条件:距离催化剂颗粒横截面中心(以下简称中心)1/4R处的碳含量与催化剂颗粒横截面中心的碳含量比为60%-80%,距离中心1/2R处碳含量与中心碳含量比为40%-60%,距离中心3/4R处碳含量与中心碳含量比为20%-40%,横截面最外缘上任意一点的碳含量与中心碳含量比5%-20%,R为催化剂颗粒的横截面中心与横截面最外缘上任意一点之间线段的距离。
2.按照权利要求1所述的催化剂,其特征在于:以催化剂重量为基准,活性金属重量以氧化物计为10wt%~15wt%,碳以元素计为5wt%-10wt%,多孔性无机耐熔氧化物为余量;其中活性金属选自Co、Ni、Mo、W中的一种或几种。
3.按照权利要求1或2所述的催化剂,其特征在于:活性金属为Ni和W、Co和Mo中的一种组合。
4.按照权利要求1所述的催化剂,其特征在于:比表面为160-300m2/g,孔容为0.4-1.2ml/g。
5.按照权利要求1所述的催化剂,其特征在于:所述的多孔性无机耐熔氧化物选自元素周期表中第II族、第III族和第IV族元素的氧化物中的一种或多种,多孔性无机耐熔氧化物为颗粒状。
6.按照权利要求1或5所述的催化剂,其特征在于:所述的多孔性无机耐熔氧化物选自二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化硅铝、氧化硅镁和氧化铝镁中的一种或多种。
7.一种权利要求1所述的高活性烟气脱硫催化剂的制备方法,其特征在于包括如下内容:(1)配制至少两种不同浓度的多元醇和/或单糖水溶液,按照浓度由高到低的顺序喷浸在多孔性无机耐熔氧化物载体上,使得多元醇和/或单糖的浓度在多孔性无机耐熔氧化物上形成由外向内呈由低到高的梯度分布;(2)将浸渍后的载体在密封容器内进行水热炭化处理,干燥处理;(3)用活性金属浸渍液浸渍步骤(2)得到的载体,干燥,然后无氧高温处理,得到烟气脱硫催化剂。
技术研发人员:刘淑鹤,佟智丰,王学海,王宽岭,陈高升,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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