一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术专利涉及一种催化燃烧治理环境领域，尤其是一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂及其制备方法和应用。催化剂由活性组分、助剂和载体组成；其中活性组分为贵金属铂，铂的含量为载体重量的0.01％～0.2％；助剂为非贵金属，非贵金属的含量为载体重量的0.5％～5％。本发明专利技术公开的催化剂具有良好的耐硫性、催化活性和稳定性，能够耐受10‑1000ppm有机硫或者H

【技术实现步骤摘要】
一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂及其制备方法和应用
本专利技术专利涉及一种催化燃烧治理环境领域，尤其是一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
化工行业如炼油厂污水处理的隔油池、采油废气、精细化学品在生产中排放的废气等是主要的大气污染物排放源之一，排放废气量占我国工业废气排放总量的10％左右。其组分除了乙烯、甲烷和三苯化合物等之外，同时其释放的H2S浓度通常在数十至数万ppm，而且共存有较高浓度的硫醇、硫醚、羰基硫、二硫化碳等污染物，带来的恶臭味道严重影响厂区及周边居民的生产、生活质量，同时对大气环境造成污染、导致酸雨、温室气体增加等一系列问题，因此，我国《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)对有机物的排放作出了严格限制。有机废气的治理方法包括吸收、吸附、冷凝、直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧等。催化燃烧技术是一种常用的脱烃方法，可以在较低的温度下在催化剂上将废气中的可燃组分氧化分解成二氧化碳和水，达到废气净化的要求。但常规的催化燃烧催化剂活性组分为钯，钯在含硫气氛下极易失活，同时在高温下容易流失；氧化铝载体在含硫的气氛中和氧化气氛下容易硫酸盐化引起催化剂的失活，因此使用常规的燃烧催化剂需要根据硫的种类不同选取对应的脱硫剂，预先精脱硫后进入催化燃烧塔，因而增加整个治理装置的投资和操作费用，因此开发耐硫燃烧催化剂十分重要。CN1049299A公开了一种含硫有机废气焚烧催化剂，以硫酸处理改性天然丝光沸石为载体，V2O5为主要活性组分，添加少量Pt、Pd，另外还含有少量的钴、锰、钼、镍、钾、钠氧化物中的一种或几种作助催化剂。该催化剂对含硫有机物、CO、烃类和含氧衍生物具有明显的净化效果。该专利公开的催化剂载体为天然丝光沸石，天然丝光沸石由硅铝等元素组成，在长期使用过程中，催化剂表面会逐渐硫化而使活性下降；另外，该催化剂所需反应温度高，入口温度在320℃以上才对含硫有机物有处理效果。专利CN102909020A公开了一种耐硫催化燃烧催化剂及其制备方法，催化剂只能耐受微量的H2S(30-50mg/m3)。上述专利公开的催化剂耐硫性不足、燃烧活性难以满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)和石油炼制工业污染物排放标准(GB31570-2015)中对挥发性有机物的排放指标。因而现阶段急需一种催化燃烧活性高，耐硫性强，易于放大生产的的挥发性有机化合物燃烧催化剂。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术专利一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂，催化剂由活性组分、助剂和载体组成；其中活性组分为贵金属铂，铂的含量为载体重量的0.01％～0.2％；助剂为非贵金属，非贵金属的含量为载体重量的0.5％～5％。所述非贵金属助剂为铼、铋、锡、钼、铁、钴、钨、铈、银、钾、钡、钙中的一种或几种的混合。所述载体为二氧化钛、硅藻土、二氧化硅中的一种或两种。所述活性组分铂选自硝酸钯、氯铂酸或羟氨铂。所述二氧化钛粒径为200目以下，晶相为锐钛矿，比表面积在30-100m2/g；所述二氧化硅的粒径为200目以下，比表面积在100-300m2/g；硅藻土中二氧化硅的含量≥85％，粒径为200目以下，比表面积在150-300m2/g。一种权利要求1所述的耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂的制备方法：(1)载体制备:将载体与胶溶剂、造孔剂和粘结剂充分混均，混匀后制型，制型后在室温下干燥4-8小时，在100-200℃干燥2-8小时，而后在400-650℃下焙烧4-8小时，制得载体；(2)按比例将可溶铂盐和非贵金属助剂的可溶盐混合，混合后用去离子水溶解配制成混合溶液，或，可溶铂盐和非贵金属助剂的可溶盐分别经去离子水溶解，而后混合得混合溶液；将上述载体浸入至混合溶液中，将混合溶液中倒入上述载体中进行等体积饱和浸渍，于100～200℃下干燥2～8小时，再于400～650℃下焙烧4～8小时，即得催化剂。所述混合溶液与制得载体等体积混合浸渍。所述催化剂经硫化后待用；其中，硫化为将所述催化剂在100-1500ppmSO2的氮气、空速500-5000h-1，在300-500℃下处理1-6小时，制得硫化后的催化剂。所述胶溶剂为硝酸、草酸或柠檬酸；所述造孔剂为田菁粉和/或硬脂酸；所述粘结剂为铝土矿、水泥、赤泥、拟薄粉、钛酸酯、氧化钙、聚乙烯醇、羟甲基纤维素、硅溶胶、钛溶胶中的一种或两种的混合物；所述硅溶胶和钛溶胶为酸性；其中，硅溶胶中二氧化硅含量在10-30％；钛溶胶中二氧化钛含量在15-30％。所述非贵金属助剂的可溶盐溶液在载体成型前加入到载体的粉料中，或，在载体成型后加入到载体中。一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂的应用，所述催化剂在含硫气氛下，对硫化物和/或挥发性有机化合物催化净化中的应用。所述催化剂反应条件为：反应温度200-600℃，空速5000-30000h-1、压力常压～3.0MPa。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术催化剂具有良好的耐硫性、催化活性和稳定性，能够耐受10-1000ppm有机硫或者H2S，并将硫化物转化为毒性较小、易于处理的SO2；同时将挥发性有机化合物转化为无毒无害的CO2和H2O，处理后的气体可达标排放。1.本专利技术的耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂，起活温度低，能适应较高的操作空速，且具有良好的催化活性和稳定性；本专利技术催化剂制备工艺简单、制造成本低、对硫含量的适应性广。2.本专利技术的耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂，在进行高效催化有机硫化物转化时其毒性较小、容易处理SO2；本专利技术催化剂促进挥发性有机化合物转化为无毒无害的CO2和水，处理后的气体可达标排放。3.本专利技术的耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂，贵金属使用量少，助剂含量低，因此制造成本低。附图说明图1是本专利技术实施例提供的催化剂测试效果图。具体实施方式以下结合实例和附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明，应当指出的是，此处所描述的具体实施方式只是为了说明和解释本专利技术，并不局限于本专利技术。实施例1称取9.2g七钼酸铵溶解于15ml去离子水中，制得溶液A。称取90g二氧化钛、5g铝土矿、5g赤泥(铁含量大于60％)、3ml体积浓度5％稀硝酸溶液、10g羟甲基纤维素钠和上述溶液A充分混捏均匀，将混匀的混合物挤成直径φ3*4mm的条形，室温干燥8小时后在150℃干燥2小时，而后在650℃下焙烧4小时，即制得载体A。所述二氧化钛粒径为200目以下，晶相为锐钛矿，比表面积在30-100m2/g。用移液管移取0.3ml氯铂酸溶液(以单质铂计，浓度为0.066g/ml)，加入35ml去离子水混合，混合后将上述获得载体A浸渍于其中，而后120℃干燥2小时，650℃焙烧4小时，即制得本专利技术催化剂。上述催化剂在实验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂，其特征在于：催化剂由活性组分、助剂和载体组成；其中活性组分为贵金属铂，铂的含量为载体重量的0.01％～0.2％；助剂为非贵金属，非贵金属的含量为载体重量的0.5％～5％。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂，其特征在于：催化剂由活性组分、助剂和载体组成；其中活性组分为贵金属铂，铂的含量为载体重量的0.01％～0.2％；助剂为非贵金属，非贵金属的含量为载体重量的0.5％～5％。


2.按权利要求1所述耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂，其特征在于：所述非贵金属助剂为铼、铋、锡、钼、铁、钴、钨、铈、银、钾、钡、钙中的一种或几种的混合。


3.按权利要求1所述耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂，其特征在于：所述载体为二氧化钛、硅藻土、二氧化硅中的一种或两种。


4.按权利要求1所述耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂，其特征在于：所述活性组分铂选自硝酸钯、氯铂酸或羟氨铂。


5.一种权利要求1所述的耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂的制备方法，其特征在于：
(1)载体制备:将载体与胶溶剂、造孔剂和粘结剂充分混均，混匀后制型，制型后在室温下干燥4-8小时，在100-200℃干燥2-8小时，而后在400-650℃下焙烧4-8小时，制得载体；
(2)按比例将可溶铂盐和非贵金属助剂的可溶盐混合，混合后用去离子水溶解配制成混合溶液，或，可溶铂盐和非贵金属助剂的可溶盐分别经去离子水溶解，而后混合得混合溶液；将上述载体浸入至混合溶液中，将混合溶液中倒入上述载体中进行等体积饱和浸渍，于100～200℃下干燥2～8...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜霞茹，徐卫，侯蕾，李楠，于志日，肖菲，吴熠，李宏涛，刘振峰，刘金刚，
申请(专利权)人：大连凯特利催化工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21