一种高抗酸性气体的高炉煤气有机硫水解催化剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种高抗酸性气体的高炉煤气有机硫水解催化剂的制备方法及其应用。制备包括以下步骤：以球状γ

【技术实现步骤摘要】
一种高抗酸性气体的高炉煤气有机硫水解催化剂的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于高炉煤气精脱硫
，涉及一种高抗酸性气体的高炉煤气有机硫水解催化剂的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]高炉煤气是钢铁行业核心设备高炉在炼铁时副产的可燃气体，通常含有CO 20～30％、CO
2 10～20％、H
2 1～4％、N
2 50～60％等主要气体组分，同时高炉煤气还含有硫化物200～300mg/m3，其中90％以上是有机硫，并且以COS为主，有时还有少量CS2等。目前我国钢铁行业每年产生高达近10000亿立方米体积的高炉煤气，此气体经除尘、TRT余压发电后送往高炉热风炉、轧钢加热炉、燃气锅炉等用作燃料，因燃气中硫化物组分达200mg/m3以上，导致燃烧后烟气中SO2无法满足超低排放的要求。
[0003]推进实施钢铁行业超低排放要对高炉煤气精脱硫进行源头治理，可保障下游用户SO2超低排放，避免了建设分散的末端治理设施，对推进钢铁行业全流程超低排放改造、促进钢铁行业绿色发展具有重要意义。
[0004]高炉煤气精脱硫的关键是有机硫COS的脱除，根据高炉煤气气量大、低氢、中低温的特点，通常采取先水解转化为无机硫H2S再脱除的方式。有机硫COS水解催化剂在国内外均比较成熟，目前在石油化工和煤化工等领域应用广泛。国外从上世纪60年代开始研究COS水解催化剂，出现了美国UCI公司的Cr2O3/Al2O3系G41
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P水解催化剂、Pt/Al2O3系C53
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01水解催化剂，以及德国BASF公司的氧化铝基R10
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15水解催化剂等品种，而且普遍推荐在200～400℃的高温下使用。国内湖北省化学研究所率先于1992年申请的中国专利技术专利CN1069673A公开了一种γ
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Al2O3浸渍法负载K2CO3的常温有机硫水解催化剂，此后该催化剂在化工、化肥等行业获得广泛应用，并被原化工部化肥催化剂中心命名为T504型有机硫水解催化剂，此后南化催化剂CN1134312A公开了一种TiO2改性的γ
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Al2O3基有机硫水解催化剂，太原理工大学CN1189394A公开了一种添加Mo2O3的K2CO3/γ
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Al2O3有机硫水解催化剂，相关专利和公开文献的重点主要围绕载体的改性或过渡金属助剂的添加展开，但普遍认为COS水解催化剂应是弱碱性活性中心催化的反应机制。
[0005]高炉煤气通常还含有体积分数0.0001～0.01％的HCl、HCN等酸性气体，这些组分极易造成传统的K2CO3/γ
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Al2O3基有机硫水解催化剂快速失活，给高炉煤气中有机硫水解催化剂的长周期稳定运行带来巨大挑战。近几年高炉煤气有机硫水解催化剂开始得到关注，CN112439409A公开了一种用于高炉煤气脱硫的水解催化剂及其制备方法，介孔氧化铝为载体，活性组分是碱金属或碱土金属硝酸盐，助剂是过渡金属Mn、Co、Zn、Mo硝酸盐，高温焙烧后上述硝酸盐可能分解为氧化物，催化剂体系实质上还是金属氧化物。
[0006]无论上已在化工行业应用广泛的常规有机硫水解催化剂还是新近开发的高炉煤气专用有机硫水解催化剂，其催化体系仍主要是氧化铝负载的弱碱性碳酸盐或过渡金属氧化物。这些催化剂在含有HCl、HCN等酸性气体的高炉煤气中应用时，极易使活性中心被破坏
造成催化剂快速失活。现有还有通过加入脱氯保护剂来保护传统的碱性水解催化剂，但是因为氯化氢含量高，很容易穿透造成水解催化剂活性中心发生酸碱反应而失活。所以多数高炉煤气精脱硫工业试验或试用装置，水解催化剂寿命只有短短的1～3个月，远不能满足工业应用的要求。
[0007]因此，寻找一种具有高抗酸性、稳定性好的高炉煤气用有机硫水解催化剂是当务之急。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种高抗酸性气体的高炉煤气用有机硫水解催化剂的制备方法及其应用。该催化剂具有显著的抗酸性气体能力，用于高炉煤气有机硫COS水解活性高，不易失活，解决了高炉煤气中酸性气体易使有机硫水解催化剂快速失活的问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0010]提供一种高抗酸性气体的高炉煤气有机硫水解催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]以球状γ
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Al2O3载体，先等量浸渍质量百分含量0.1～3％的AgNO3溶液，放置阴干，再用0.01～0.05mol/L稀盐酸浸泡处理，后处理即得高抗酸性气体的的高炉煤气有机硫水解催化剂。
[0012]按上述方案，球状γ
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Al2O3载体的粒度4～6mm，比表面积150～250m2/g。
[0013]按上述方案，AgNO3溶液的质量百分含量优选为0.1～1％。
[0014]按上述方案，放置阴干时间为4～24h。
[0015]按上述方案，稀盐酸浸泡处理时间为1～4h。
[0016]按上述方案，后处理为：去离子水冲洗催化剂去除残留的盐酸，120～150℃烘干。
[0017]提供一种高抗酸性气体的高炉煤气有机硫水解催化剂在高炉煤气有机硫水解中的应用；其中，所述高抗酸性气体的高炉有机硫水解催化剂以球状γ
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Al2O3为载体，负载AgCl，氯化银的载量为0.08～2.6wt％。
[0018]按上述方案，氯化银的载量优选为0.08％
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0.8％。
[0019]按上述方案，所述高抗酸性气体的高炉煤气有机硫水解催化剂通过上述制备方法制备得到。
[0020]按上述方案，所述高炉煤气中含有酸性气体，优选地，所述酸性气体为HCl、HCN中的至少一种。酸性气体的含量0.0001～0.01％。
[0021]按上述方案，有机硫水解催化剂的催化水解温度为80～150℃。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术提供一种高抗酸性气体的高炉煤气有机硫水解催化剂的制备方法，采用孔和比表面优异的γ
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Al2O3负载硝酸银，并利用合适浓度的稀盐酸后处理使催化剂上活性金属银以氯化银的稳定形态存在，由此获得的催化剂具有突出的抗HCl、HCN、CO2等酸性气体能力，解决了高炉煤气中相关酸性气体毒物对有机硫水解催化剂碱性活性中心中毒的问题，且催化剂制备简单，不需要焙烧处理，具有广泛的应用前景。
[0024]2、本专利技术所得催化剂用于催化高炉煤气有机硫水解，COS转化率可达99.9％，抗酸
性优异，稳定性极佳，中试寿命已超过半年，具有重要的工业应用价值。本专利技术处理后的高炉煤气不需要设置保护床，高炉煤气经过除尘以后直接就进耐酸的水解塔，然后出来经过TRT发电以后用干法的氧化铁，破除硫化氢，硫化氢就可以实现净零排放。高炉煤气的超低排放，以及氢脱硫的工艺就可以大为简化，
具体实施方式
[0025]下面通过具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗酸性气体的高炉煤气有机硫水解催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：以球状γ
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Al2O3载体，先等量浸渍质量百分含量0.1～3％的AgNO3溶液，放置阴干，再用0.01～0.05mol/L稀盐酸浸泡处理，后处理即得高抗酸性气体的高炉煤气有机硫水解催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：球状γ
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Al2O3载体的粒度4～6mm，比表面积150～250m2/g。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：AgNO3溶液的质量百分含量为0.1～1％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：放置阴干时间为4～24h，稀盐酸浸泡处理时间为1～4h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：后处理为：去离子水冲洗催化剂去除残留的盐酸，1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华伟，肖安陆，张清建，魏华，陈健，孟坚，罗毅，胡磊，孔渝华，
申请(专利权)人：华烁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：