一种有机硫非加氢转化催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机硫非加氢转化催化剂及其制备方法，涉及脱硫剂技术领域。该有机硫非加氢转化催化剂包括主剂和辅剂，主剂选自MnO2和CuO中的至少一种以及ZnO和Fe2O3中的至少一种，辅剂选自稀土和MoO3中的至少一种。该催化剂配方具备非加氢催化转化的效果，不需设置加氢转化槽，也无需在原料气中补加氢气，流程较短，节省了工艺成本，且催化过程中的转化率很高。该有机硫非加氢转化催化剂的制备方法，制备而得的催化剂能够对高浓度有机硫实现非加氢催化转化成H2S。

Organic sulfur non hydrogenation conversion catalyst and preparation method thereof

The invention discloses an organic sulfur non hydrogenation conversion catalyst and a preparation method thereof, relating to the technical field of desulfurizer. The organic sulfur non hydrogenation conversion catalyst comprises a main agent and an auxiliary agent, wherein the main agent is selected from at least one of MnO2 and CuO, and at least one of ZnO and Fe2O3, wherein the auxiliary agent is selected from at least one of rare earth and MoO3. The catalyst with non hydrogenation catalytic conversion effect, without setting the hydroconversion tank, without adding hydrogen in the feed gas, a relatively short process, save the process cost, and in the process of catalytic conversion rate is very high. The preparation method of the organic sulfur non hydrogenation conversion catalyst, the prepared catalyst can realize the non hydrogenation catalytic conversion of high concentration organic sulfur to H2S.

【技术实现步骤摘要】
一种有机硫非加氢转化催化剂及其制备方法
本专利技术涉及脱硫剂
，且特别涉及一种有机硫非加氢转化催化剂及其制备方法。
技术介绍
目前，气态烃(天然气、油田伴生气等)中有机硫催化转化(吸收)方法主要有水解法、催化加氢转化和催化加氢转化吸收双功能。水解法主要对有机硫COS起转化作用，可以转化少量CS2，对其它有机硫没有转化功能。加氢转化催化剂对有机硫转化需要氢气；气态烃中不含氢气，需向其中补加氢气才能实现有机硫加氢催化转化。有机硫转化吸收双功能脱硫剂，可以同时代替有机硫加氢催化剂和氧化锌脱硫剂使用，但同样需要加入氢气。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种有机硫非加氢转化催化剂，其能够实现非加氢催化转化，有效脱除高浓度有机硫。本专利技术的另一目的在于提供一种有机硫非加氢转化催化剂的制备方法，其制备的催化剂具备非加氢催化转化的功能，且催化脱除有机硫的过程中转化率很高。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出了一种有机硫非加氢转化催化剂，其包括主剂和辅剂，主剂选自MnO2和CuO中的至少一种以及ZnO和Fe2O3中的至少一种，辅剂选自稀土和MoO3中的至少一种。本专利技术还提出一种机硫非加氢转化催化剂的制备方法，其包括将主剂、辅剂和填充剂混合均匀后，成型处理，然后进行焙烧。本专利技术实施例提供的一种有机硫非加氢转化催化剂及其制备方法的有益效果是：本专利技术中的催化剂配方中包括主剂和辅剂，主剂选自MnO2和CuO中的至少一种以及ZnO和Fe2O3中的至少一种，该催化剂配方具备非加氢催化转化的功能，不需在原料气中补加氢气，且催化过程中有机硫的转化率很高。本专利技术提供的有机硫非加氢转化催化剂的制备方法，制备而得的催化剂能够实现非加氢催化转化，有效脱除高浓度有机硫。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例提供的有机硫非加氢转化催化剂及其制备方法进行具体说明。本专利技术实施例提供的一种有机硫非加氢转化催化剂，其包括主剂和辅剂，主剂选自MnO2和CuO中的至少一种以及ZnO和Fe2O3中的至少一种，辅剂选自稀土或MoO3中的至少一种。具体地，CuO是一种高效的有机合成催化剂，可以作为油类的脱硫剂脱除油类中含有的有机硫。ZnO可作为H2S的脱除剂使用。MnO2为黑色无定形粉末，常被用做硫化物(含有机硫)的脱除剂，有机化学中的氧化剂，也常被用做催化剂，尤其是作为脱硝催化剂。Fe2O3为金属光泽的红棕色粉末，常用作脱硫剂，也可用作磁性材料、颜料及制取催化剂等。但是，本专利技术配方中的主剂的成分不都是常用的脱硫剂。具体地，该催化剂配方中选自MnO2和CuO中的至少一种以及ZnO和Fe2O3中的至少一种作为主剂，并采用稀土和MoO3中的至少一种作为辅剂，相互配合增效，提高催化剂配方在催化脱除有机硫过程中的转化率。此外，该配方可以实现非加氢催化转化的功能，能够适应不同的工艺要求。进一步地，有机硫非加氢转化催化剂还包括填充剂，填充剂选自高岭土、硅藻土、氧化铝、石墨、炭黑中的至少一种。在催化剂配方中加入填充剂不仅能够起到增容、增重效果，还能够增大催化剂与有机物的接触面积，从而有利于提高催化剂的脱硫效果。进一步地，有机硫非加氢转化催化剂按质量分数计包括：MnO28-35％，Fe2O35-42％，CuO1-40％，ZnO2-35％，稀土0.2-2％，MoO30.3-2％，填充剂1-30％。该催化剂配方中的主剂和辅剂的用量均控制在上述范围内，具备非加氢催化转化的功能的同时能够提高催化剂配方的脱硫率，尤其适用于含高浓度有机硫且不含氢气的气态烃中的有机硫转化，如天然气、油田气等。该催化剂可以配套于NHD(聚乙二醇二甲醚)、Sulfinol溶剂以及变温吸附法作为其再生废气中有机硫转化催化剂。需要说明的是，当有机硫含量高达5000-10000ppm时，转化率达到99.9％，该催化剂可以作为现有天然气脱硫净化工艺的有效补充。该催化剂使用前不需要提前进行预硫化处理，新的催化剂在开始使用阶段既具有有机非加氢催化转化功能，又具有H2S吸收功能。随着催化剂中的金属氧化物转化为金属硫化物，改催化剂仍具有催化活性但是不再具有H2S吸收功能。优选地，有机硫非加氢转化催化剂按质量分数计包括：MnO225-28％，Fe2O323-28％，CuO15-25％，ZnO15-25％，稀土0.2-2％，MoO30.3-2％，填充剂2-20％。将催化剂配方中的主剂、辅剂和填充剂的含量精确地控制在一定范围内，可以有效保持催化剂配方的催化活性。催化剂配方中各成分的优选范围是经过多次实验室中试和工程实际运用得出的。进一步地，MnO2由MnCO3分解制备而得，Fe2O3由Fe(OH)3分解制备而得。MnO2为MnCO3在无氧条件下热分解反应制得，Fe2O3由Fe(OH)3受热分解制备。具体地，MnO2和Fe2O3可以根据自身原料储备情况，选择制备或购买，降低生产成本。进一步地，辅剂中的MoO3由工业钼酸铵制备而得，辅剂中的稀土为工业产品稀土金属氧化物。采用工业钼酸铵进行热解离的方式制备MoO3，可以降低催化剂配方的成本，且钼酸铵进行热解离制备的MoO3纯度很高，完全能够适应催化剂的要求。稀土金属氧化物的化学活性很高，光泽介于银和铁之间，具有良好的粘结性、膨胀性和吸附性。将稀土金属作为辅剂能够显著提高催化剂的分散性能和H2S的吸收能力。需要说明的是，以甲硫醇为例，对本专利技术提供的有机硫非加氢转化催化剂的催化原理做具体说明。常规的加氢催化过程的反应方程式为：CH3SH+H2＝CH4+H2S，非加氢转化催化剂的催化过程的反应方程式为：2CH3SH＝C2H4+2H2S，本专利技术提供的有机硫非加氢转化催化剂可以在不含氢气的反应条件下，将有机硫转化为不饱和烃和硫化氢，而加氢催化转化的过程中多生成饱和烃。本专利技术提供的有机硫非加氢转化催化剂能够实现非加氢过程，在催化转化过程中不需要设置多级加氢转化槽，流程较相对更短、耗资低，且催化剂具有H2S吸收功能，降低了后续处理的工艺成本。本专利技术实施例还提供了一种有机硫非加氢转化催化剂的制备方法，包括将主剂、辅剂和填充剂混合均匀后，成型处理，然后进行焙烧。具体地，按照配方比例，称取配方中的主剂、辅剂和填充剂，采用机械搅拌等方式混合均匀后，根据工艺需求制成特定形状的催化剂，然后在300-350℃下进行焙烧，除去水分并使催化剂更加均匀的附着在载体表面，防止催化剂随溶液流失。具体地，成型处理的过程采用干混挤条成型、滚球成型或打压成型中的任意一种。干混挤条成型是采用不添加熔剂的方式，借助挤条机成型的工艺。挤条成型、滚球成型和打压成型均为催化剂成型过程的常规技术手段。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供一种有机硫非加氢转化催化剂，按质量分数计包括：MnO28％，Fe2O342％，CuO40％，ZnO3％，稀土2％，MoO32％，填充剂3％。本实施例还提供一种有机硫非加氢转化催化剂的制备方法，其包括将上述催化剂配方中的原料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机硫非加氢转化催化剂，其特征在于，包括主剂和辅剂，所述主剂选自MnO2和CuO中的至少一种以及ZnO和Fe2O3中的至少一种，所述辅剂选自稀土和MoO3中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种有机硫非加氢转化催化剂，其特征在于，包括主剂和辅剂，所述主剂选自MnO2和CuO中的至少一种以及ZnO和Fe2O3中的至少一种，所述辅剂选自稀土和MoO3中的至少一种。2.根据权利要求1所述的有机硫非加氢转化催化剂，其特征在于，所述有机硫非加氢转化催化剂还包括填充剂，所述填充剂选自高岭土、硅藻土、氧化铝、石墨、炭黑中的至少一种。3.根据权利要求2所述的有机硫非加氢转化催化剂，其特征在于，所述有机硫非加氢转化催化剂按质量分数计包括：MnO28-35％，Fe2O35-42％，CuO1-40％，ZnO2-35％，稀土0.2-2％，MoO30.3-2％，填充剂1-30％。4.根据权利要求3所述的有机硫非加氢转化催化剂，其特征在于，所述有机硫非加氢转化催化剂按质量分数计包括：MnO225-28％，Fe2O323-28％，CuO15-25％...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄家鹄，黄晓榕，穆春雷，
申请(专利权)人：四川鸿鹄科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51