[发明专利]一种高炉煤气脱硫催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高炉煤气脱硫催化剂，其特征在于：由活性炭载体、活性组分和助催化剂组成，载体占催化剂总质量分数的85-95wt%，活性组分占催化剂总质量分数的0.5-10wt%，助催化剂占催化剂总质量分数的1-5wt%。

2.根据权利要求1所述的高炉煤气脱硫催化剂，其特征在于：所述活性组分为氧化锌、氧化铁、氧化锰、氧化铜、氧化铈中的一种或几种的混合，几种混合时各组分所占质量比为：氧化锌含量占0-50%，氧化铁含量占0-30%，氧化锰含量占0-30%，氧化铜含量占0-30%，氧化铈含量占0-30%。

3.根据权利要求1所述的高炉煤气脱硫催化剂，其特征在于：所述助催化剂为碱金属或碱土金属中的一种或几种组合，碱金属包括钾盐或钠盐，碱土金属包括钙盐或镁盐。

4.根据权利要求1所述的高炉煤气脱硫催化剂，其特征在于：所述活性炭载体的比表面积600m²/g，孔容0.40cm³/g，碘值650mg/g。

5.根据权利要求4所述的高炉煤气脱硫催化剂，其特征在于：所述活性炭是成型或未成型的煤基活性炭，或是成型或未成型的生物质基活性炭。

6.一种权利要求1~5任一项所述的高炉煤气脱硫催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1） 活性炭的改性预处理：活性炭采用1-3wt% H₂O₂溶液浸泡3-5h，过滤，100-120℃干燥3-5h；干燥后的活性炭采用2-5wt%NaOH溶液浸泡3-5h，过滤，洗涤至中性，100-120℃烘干，制得改性活性炭载体；

（2） 活性组分溶液配制：称取锌、铁、锰、铜、铈的硝酸盐或醋酸盐中的一种或几种，溶于去离子水中，制得质量浓度为1-15%的活性组分的盐溶液；

（3） 活性组分的浸渍负载：称取改性活性炭载体，按照等体积浸渍法，加入配好的活性组分溶液，浸渍2-12h，100-120℃干燥2-8h，300-550℃焙烧2-8h，制得负载活性组分的活性炭；

（4） 助催化剂组分溶液配制：称取碱金属钾、钠或碱土金属钙、镁的硝酸盐或醋酸盐中的一种或几种，溶于去离子水中，制得质量浓度为1-10%的助催化剂组分的盐溶液；

（5）助催化剂组分的浸渍负载：称取负载活性组分的活性炭，按照等体积浸渍法，加入配好的助催化剂组分溶液，浸渍2-6h，100-120℃干燥2-5h，300-550℃焙烧2-5h，制得所述的高炉煤气脱硫催化剂。

7.一种权利要求1~5任一项所述的高炉煤气脱硫催化剂在高炉煤气脱硫反应中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：包括以下步骤：

（1）脱硫反应

将脱硫催化剂用于高炉煤气的脱硫反应中，反应温度80-180℃，高炉煤气的体积空速200-5000h^-1，压力0-10MPa，脱硫催化剂的饱和硫容20wt%，脱硫精度小于20mg/Nm³；

（2）硫的再生

当脱硫剂达到饱和后，使用350-550℃高温再生气体对脱硫剂进行再生，再生气体空速500-2000 h^-1，再生后的脱硫剂可循环使用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：进料时高炉煤气的温度在90-150℃。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述高温再生气体是烟气、氮气或水蒸气中的一种或几种的混合气；所述高温再生气体中氧气含量小于2vol%。