【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硫回收，具体涉及一种脱铁还原催化剂及其制备方法与用途。
技术介绍
1、随着国内环保法规要求的日益严格，炼化企业面临着巨大的汽油质量升级的压力，烷基化汽油是未来清洁汽油发展的方向。但是烷基化装置产生的废硫酸处理难度大，废酸处理装置的投资占烷基化装置投资的60-100％，大幅增加了烷基化装置的投资费用。废酸的处理严重制约着烷基化工艺的发展。倘若能开辟一种新方法合理回收废酸,不仅有十分可观的经济效益,而且有重要的社会意义。
2、目前，我国炼油厂大都配套2-3套硫磺回收装置。硫磺回收装置制硫炉内主要发生硫化氢的燃烧以及硫化氢与二氧化硫的克劳斯反应，炉膛温度控制在1000℃以上。若能将废酸直接引入硫磺装置处理，则烷基化废酸直接进入制硫炉分解生成二氧化硫，二氧化硫与硫化氢在后续过程中生成硫磺，回收硫资源。该方案优势巨大,首先，依托现有硫磺回收单元处理，不需要建立单独的废酸回收装置，节约投资。其次，处理量大，受限小。第三，工艺过程简单，无二次污染产生。
3、废酸裂解产生一定量的so3，so3随着过程气进入后续催化反应单元。若不及时脱除so3，则其遇水冷凝后会对设备造成严重的腐蚀作用。同时，废酸中含有一定量的铁离子，铁离子大部分随液体硫磺带出硫磺装置，但仍会存在少量铁离子带入到装置后部单元，这些铁离子的存在会对硫磺产品质量造成影响。因此，必须开发脱铁还原催化剂，保证so3在一级反应器中完全转化同时脱除铁离子。
4、cn206701071u公开了一种脱除三氧化硫的装置，包括溶解罐、储液罐、稀释水罐
5、cn111167274b公布了一种从冶炼烟气中脱除三氧化硫的方法及其脱除装置，将冶炼烟气在烟气通道内与还原剂接触，先将烟气中残余的氧脱除，再将其中的so3还原成so2，或将烟气中氧的脱除与so3的还原同步进行，或将烟气中的so3选择性还原成so2，还原后的烟气用于生产硫酸。
6、cn111482066a公布了一种脱除高温烟气中so3的方法，该方法将粉末还原剂注入工业装置高温烟气流经区域，在一定条件下粉末还原剂与烟气中的so3充分混合、发生氧化还原反应，达到降低so3排放的目的。
7、因此，现有技术主要是针对高温烟气中so3的脱除，主流脱硫工艺是基于酸碱中和的反应原理或是向烟道气中添加还原性粉末还原脱除so3。酸碱中和法中so3反应生成硫酸盐需要进行二次处理，存在一定的二次污染。粉末还原法脱除so3后，同样需要采取碱液吸收的方式进行二次处理，并且还原脱除率较低，为80％以上。由此可以看出，现有技术脱除so3技术主要应用于高温烟气中，工艺流程复杂，容易产生二次污染，并且无法同时实现脱铁功能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种脱铁还原催化剂及其制备方法与用途，以解决现有技术的不足。
2、本专利技术提供了一种脱铁还原催化剂，所述催化剂以氧化铝、氧化硅作为载体，以钴、edta作为活性组分，以钾和磷作为助剂，
3、其中以催化剂总重量为100重量份计，所述催化剂由以下组分组成：
4、
5、其中，所述催化剂的比重为1.15-1.35g/cm3，比表面积大于150m2/g、孔容大于0.30ml/g，30nm以上的孔占总孔体积的25％以上。
6、其中，所述催化剂外型为球形，直径为5-10mm。
7、其中，所述催化剂的so3还原率大于99％，容铁率大于25％。
8、其中，采用滚球法制备所述催化剂。
9、本专利技术还提供了所述脱铁还原催化剂的制备方法，包括：
10、(1)将硅源、铝源、钾源与扩孔剂和粘结剂混合均匀后滚球，经熟化、干燥，焙烧后制得催化剂载体；
11、(2)将所述催化剂载体浸渍于含有钴和磷的溶液中，然后取出干燥、焙烧，得到催化剂前体；
12、(3)将所述催化剂前体浸渍于含有edta的溶液中，然后取出干燥、焙烧，得到所述催化剂。
13、其中，所述步骤(1)中，以高岭土作为硅源及至少一部分铝源，来引入氧化硅和氧化铝。所述高岭土粒度高于1250目，密度大于2.5g/cm3。高岭土作为前驱体具有成本低、比重大等优点。
14、其中，所述步骤(1)中，除了以高岭土作为一部分铝源以外，还以拟薄水铝石作为另一部分铝源。所述拟薄水铝石比表面积大于320m2/g、孔容大于0.50ml/g，优选比表面积大于350m2/g、孔容大于0.60ml/g，以确保制备的催化剂具有较高的比表面积，具有足够的活性位来提高催化剂的脱铁及还原性。
15、其中，所述步骤(1)中，以钾的无机盐作为钾源来引入氧化钾，所述钾的无机盐包括碳酸钾、碳酸氢钾、氯化钾、硫酸钾等中的一种或多种，其中优选碳酸钾、碳酸氢钾。
16、其中，所述步骤(1)中，所述扩孔剂为田菁粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、淀粉、炭黑等中的至少一种，优选为田箐粉。
17、其中，所述步骤(1)中，以催化剂总重量100重量份计，所述扩孔剂的加入量为2-6份，优选3-5份。所述扩孔剂在载体焙烧过程中被焙烧掉，以为催化剂提供孔道。
18、其中，所述步骤(1)中，所述粘结剂为硝酸、醋酸、柠檬酸或硫酸中的一种，优选为醋酸。
19、其中，所述步骤(1)中，以催化剂总重量100重量份计，所述粘结剂的加入量为2-5份，优选2.5-4份。所述粘结剂可以增强催化剂强度。
20、其中，所述步骤(1)还包括以下步骤：
21、(1.1)将硅源、铝源、钾源与扩孔剂混合均匀，形成固体物料；
22、(1.2)将粘结剂加入水中搅拌均匀配成第一溶液；
23、(1.3)滚球：将步骤(1.1)得到的固体物料置于滚球机中，然后向滚球机中的物料上施加第一溶液，转动滚球成型，形成具有一定直径的球形颗粒，然后停止转动，对所述球形颗粒进行筛分，取出具有第一直径的小球；
24、(1.4)将步骤(1.3)中得到的小球在水蒸气气氛下进行熟化、干燥和焙烧，得到所述催化剂载体。
25、其中，所述步骤(1.3)中，所述施加第一溶液的方式为喷洒第一溶液。
26、其中，所述步骤(1.3)中，所述第一直径为5-10mm。
27、其中，所述步骤(1.4)中，熟化温度为80-100℃，熟化时间为10-25h。
28、其中，所述步骤(1.4)中，小球的干燥温度为80-160℃，干燥时间为3-8h。
29、其中，所述步骤(1.4)中，小球的焙烧温度为380-550℃，优选380-450℃；焙烧时间为3-10h，优选为4-6h。
30、其中，所述步骤(2)中，以磷酸的形式向溶液中引入磷，其既可以起到助剂的作用，又可以增大催化剂强本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脱铁还原催化剂，所述催化剂以氧化铝、氧化硅作为载体，以钴、EDTA作为活性组分，以钾和磷作为助剂，
2.如权利要求1所述的脱铁还原催化剂，其中，所述催化剂的比重为1.15-1.35g/cm3，比表面积大于150m2/g、孔容大于0.30mL/g，30nm以上的孔占总孔体积的25％以上。
3.如权利要求1所述的脱铁还原催化剂，其中，采用滚球法制备所述催化剂。
4.一种如权利要求1-3任一所述的脱铁还原催化剂的制备方法，包括：
5.如权利要求1所述的脱铁还原催化剂的制备方法，其中，所述步骤(1)中，以高岭土作为硅源及至少一部分铝源，以拟薄水铝石作为另一部分铝源，以钾的无机盐作为钾源。
6.如权利要求1所述的脱铁还原催化剂的制备方法，其中，所述步骤(1)还包括以下步骤：
7.如权利要求1所述的脱铁还原催化剂的制备方法，其中，所述步骤(2)中，所述焙烧温度为360-600℃，焙烧时间为3-8h。
8.如权利要求1所述的脱铁还原催化剂的制备方法，其中，所述步骤(3)中，所述焙烧温度为180-230℃
9.如权利要求1-3任一所述的脱铁还原催化剂用于硫磺回收装置的用途。
10.根据权利要求9所述的用途，其中，所述脱铁还原催化剂装填于处理烷基化废酸的硫磺回收装置的一级反应器顶部。
...【技术特征摘要】
1.一种脱铁还原催化剂，所述催化剂以氧化铝、氧化硅作为载体，以钴、edta作为活性组分，以钾和磷作为助剂，
2.如权利要求1所述的脱铁还原催化剂，其中，所述催化剂的比重为1.15-1.35g/cm3，比表面积大于150m2/g、孔容大于0.30ml/g，30nm以上的孔占总孔体积的25％以上。
3.如权利要求1所述的脱铁还原催化剂，其中，采用滚球法制备所述催化剂。
4.一种如权利要求1-3任一所述的脱铁还原催化剂的制备方法，包括：
5.如权利要求1所述的脱铁还原催化剂的制备方法，其中，所述步骤(1)中，以高岭土作为硅源及至少一部分铝源，以拟薄水铝石作为另一...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐翠翠，刘剑利，刘增让，刘爱华，吕海浦，宋宛霖，陶卫东，常文之，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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