[发明专利]一种铜锌铝基羰基硫水解催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜锌铝基羰基硫水解催化剂及其制备方法，属于羰基硫水解催化技术领域。

背景技术

以煤、焦炭、天然气和石油等为原料生产的化工原料气中均含有机硫，然而有机硫特别是羰基硫COS的存在不仅污染环境、腐蚀管道设备、影响化工产品质量，而且会造成后续生产过程中催化剂的中毒失活，因此羰基硫的脱除技术受到高度重视。由于羰基硫呈中性或弱酸性，其化学性质不活泼，难以使用脱除硫化氢的方法将其脱除，从而在目前的工业生产中，利用羰基硫的催化水解来脱除羰基硫被证明是最有效的方法之一，其基本反应原理为：在羰基硫水解催化剂的作用下，羰基硫COS先与水反应转化成H₂S，之后采用脱硫剂除去H₂S。

中国专利文献CN102512942A公开了一种铜锌铝基脱硫剂及其制备方法，该低温脱硫剂的制备原料包括：催化剂废剂、碱式碳酸锌、碳酸铜和助剂，该助剂为粘结剂、造孔剂、助挤剂中的至少一种，该催化剂废剂是以氧化铝为载体、氧化铜和氧化锌为活性组分；该铜锌铝基脱硫剂的制备方法包括如下步骤：(1)将造孔剂配制成浆液；(2)将碱式碳酸锌、碳酸铜、催化剂废剂和粘结剂混合；(3)将步骤(1)中制备得到的浆液加入到步骤(2)中的混合物中，搅拌均匀，再向其中加入助挤剂的水溶液搅拌均匀；(4)将步骤(3)得到的物质进行捏合、成型，得到成型物，干燥之后得到铜锌铝基脱硫剂。然而上述方法制备得到的铜锌铝基脱硫剂的强度较低，并且当采用上述铜锌铝基脱硫剂对呈中性或弱酸性且化学性质不活泼的COS进行脱除时，存在硫容低、脱硫性能差的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的羰基硫水解催化剂存在强度低、硫容低、脱硫性能差的问题，从而提出一种适用于具有较高硫容的铜锌铝基羰基硫水解催化剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种铜锌铝基羰基硫水解催化剂的制备方法，其包括如下步骤：

(1)取草酸盐并将其溶于质量百分浓度为5-10wt％的碱液中，控制草酸盐与碱液的液质量比为1:10-1:20，之后加入粘结剂，控制粘结剂与碱液的质量比为2:1-3:1，混合均匀，以配制成浆液；

(2)将含有铜化合物、锌化合物和铝化合物的混合颗粒加入到步骤(1)所述浆液中，并控制所述混合颗粒与所述浆液的质量比为4:1-3:1，混合均匀，即得混合物体系；

(3)将步骤(2)所述混合物体系进行捏合、成型，即得成型物；

(4)将所述成型物进行干燥、焙烧，即得所述羰基硫水解催化剂。

步骤(1)中所述浆液的pH值为11-13。

所述草酸盐为草酸钠、草酸钾中的一种或两种的混合物；所述碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液中的一种或几种的混合物。

步骤(1)中，所述草酸盐溶于所述碱液的温度控制为40-50℃。

所述粘结剂为羧甲基纤维素、高岭土、凹凸棒土、羊肝土、硅铝酸盐、水泥中的一种或几种的混合物。

所述铜化合物为碱式碳酸铜、氢氧化铜、纳米氧化铜、活性氧化铜中的一种或几种的混合物；所述锌化合物为碱式碳酸锌、氢氧化锌、纳米氧化锌、活性氧化锌中的一种或几种的混合物，所述铝化合物为氧化铝、氢氧化铝、硫酸铝、硝酸铝中的一种或几种的混合物。

所述混合颗粒为以氧化铝为载体、氧化铜和氧化锌为活性组分的催化剂废剂，所述混合颗粒的粒径小于100微米。

所述混合颗粒中含铜、锌和铝质量比为1:70:29-5:90:5。

步骤(4)中，进行所述干燥的温度为100-120℃，干燥时间为3-4h；进行所述焙烧的温度为450-500℃，焙烧时间为3-4h。

根据所述方法制备得到的铜锌铝基羰基硫水解催化剂。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：