[发明专利]有机硫水解、吸收和脱氧的多功能脱硫剂的制备方法和应用

说明书

一种有机硫水解、吸收和脱氧的多功能脱硫剂的制备方法是在Zn(NO₃)₂、Fe(NO₃)₃和第一活性助剂可溶性盐的混合溶液加入活性炭，超声中等体积浸渍、微波焙烧得第一半成品催化剂粉末，在异丙醇铝和钛酸四丁酯的异丙醇溶液加入醋酸水溶液，微波焙烧得Al₂O₃‑TiO₂复合载体粉末；将Al₂O₃‑TiO₂复合载体加入第二助剂可溶性盐溶液，超声中等体积浸渍，微波中焙烧得第二半成品催化剂粉末，第一半成品催化剂粉末、第二半成品催化剂粉末、粘结剂、造孔剂和水混合均匀后，挤压成型，干燥，微波炉中焙烧得多功能脱硫剂。本发明具有高效将有机硫水解转化、吸收和脱氧的优点。

技术领域

本发明属于脱硫剂制备领域，尤其涉及一种有机硫水解转化、吸收和脱氧的多功能脱硫剂的制备方法和应用。

技术背景

煤制合成气、焦炉煤气、天然气和炼成干气等气体中含有大量的有机硫化物，有机硫化物具有毒性，其随气体的排放不但会对环境和人体造成危害，而且当这些气体继续用于工业生产时，有机硫化物或导致后续合成催化剂的失活，导致工业产率的下降。故在上述气体的转化利用或排放过程中，必须将气体中的有机硫转化脱除，以满足后续合成或者排放的环保要求。原料气中的硫通常90％以上是H₂S，有机硫的含量一般小于10％，有机硫化物主要是以COS、CS₂和少量的噻吩及硫醇的形式存在。目前，已经成功的开发出了多种的精脱硫剂，该脱硫剂对H₂S具有较好的脱除效果，能够将其脱除至1ppm以下，但这些精脱硫剂对有机硫的脱除效果很差，进而影响总硫的脱除效率，难以达到工业过程对脱硫精度的要求，工业上需先将有机硫在转化催化剂的催化作用下转化为H₂S，然后再经精脱硫剂将无机硫脱除。

工业上有机硫转化的方法有催化加氢法和水解法。其中水解法是有机硫在催化剂的作用下有机硫与水蒸汽反应转化为H₂S，该方法具有反应温度低、不消耗氢和副反应少的优点，且水解过程中所需的水蒸汽是大部分原料气所含有的，水解催化剂价格便宜，具有一定的经济优势。水解法虽然能够将有机硫转化为无机硫，但若将有机硫脱除通常采用先水解后脱硫的方式。为此，工业上通常采用串联式或者夹心饼干等工艺进行有机硫的脱除，大大增加了设备的投资和操作费用。同时，现有有机硫水解催化剂仍存在许多问题：在有氧气存在和高温条件下，易发生硫酸化中毒失活，而在低温条件下易发生单质硫副产物的沉积而中毒现象；现有水解催化剂虽然具有较高的COS低温水解活性，但低温催化CS₂水解的转化率较低；大部分有机硫水解催化剂的使用温度较窄，原料气中的CO₂对有机硫水解催化剂的性能影响较大。因此，开发一种CS₂低温水解活性高、高温抗中毒能力强、使用温度范围宽、二氧化碳含量影响小和适用于高氧气含量的原料气有机硫水解、吸收和脱氧的多功能催化剂具有重要意义。