專(zhuān)利名稱(chēng)：常溫有機(jī)硫水解催化劑及制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及常溫有機(jī)硫水解催化劑的制備和應(yīng)用。
以煤或石油制取的化工原料氣或城市煤氣中，COS和CS2是最主要的有機(jī)硫成份。氮肥廠半水煤氣的有機(jī)硫分析結(jié)果表明，COS占總有機(jī)硫的95%左右，另5%左右為CS2，未發(fā)現(xiàn)其它形態(tài)的有機(jī)硫。
COS和CS2用通常的脫H2S的方法如PDS(酞菁鈷磺酸鹽)法、栲膠法、活性炭法、氧化鐵法難以除去。這些有機(jī)硫帶到后續(xù)工段將導(dǎo)致催化劑中毒失活。如我國(guó)現(xiàn)用的C207銅-鋅體聯(lián)醇催化劑正常使用壽命應(yīng)為一年左右，但實(shí)際上由于硫中毒等影響，使用壽命僅為1-3個(gè)月。
COS和CS2可用水解法除去。日本專(zhuān)利昭61-259755通過(guò)在Al2O3上添加鋇鹽，然后在600℃焙燒的方法制備了COS水解催化劑，昭63-224736制備COS水解催化劑則是在Al2O3上添加KOH或NaOH。但所發(fā)明的催化劑只能在高于100℃使用。至于CS2的水解，一般需在300℃以上進(jìn)行。新近公布的脫有機(jī)硫?qū)＠鸆N90105772.X采用以錳為主的催化劑，操作溫度也要達(dá)300℃左右。
有機(jī)硫在高溫下水解有以下缺點(diǎn)(1)水解催化劑易發(fā)生硫酸鹽化中毒(5)，壽命縮短，(2)水解反應(yīng)是放熱過(guò)程，高溫下平衡轉(zhuǎn)化率較低;(3)浪費(fèi)能源，投資大，操作費(fèi)用高，易帶來(lái)烯烴聚合等付反應(yīng)。常溫水解則可避免上述缺點(diǎn)。英國(guó)ICI近年來(lái)開(kāi)發(fā)出了常溫水解催化2312，其主要成份是Al2O3。該催化劑在我國(guó)甲醇廠試用，8個(gè)月后活性明顯下降，出口COS超標(biāo)(＞0.1毫克硫/米3)。
本發(fā)明的目的是提供一種用浸漬法制備負(fù)載型即球形的常溫有機(jī)硫水解催化劑，該催化劑應(yīng)具有常溫活性好，強(qiáng)度高、阻力小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述方法實(shí)現(xiàn)的，以γ-Al2O3為載體，且滿足下列要求球形直徑2-8毫米吸水率0.35-0.65毫升/克 水中浸30分鐘濾低擦干、稱(chēng)重法比表面積150-350米2/克 BET法機(jī)械強(qiáng)度≥30牛頓/顆 QCY-602型強(qiáng)度儀測(cè)定通過(guò)在上述Al2O3上浸漬鉀鹽如K2CO3、KHCO3、KAC、檸檬酸鉀等，最好為K2CO3水溶液，然后在低于120℃，通常是30-120℃的溫度下干燥而得到。添加到Al2O3上的K2CO3是Al2O3重量2%-25%的最好為4%-16%。
催化劑的活性測(cè)試在玻璃反應(yīng)器中進(jìn)行，條件是反應(yīng)管直徑30毫米，催化劑粒度為∮2-5毫米球，體積為30毫升，反應(yīng)溫度70℃，空速3000時(shí)-1，常壓，原料氣為半水煤氣?；钚砸訡OS水解轉(zhuǎn)化率表示。
本發(fā)明的催化劑可用于合成氨，甲醇、低碳醇，費(fèi)托合成油，部分甲烷化煤氣，合成聚丙烯及其它化工原料氣的精脫硫。
下面以附圖、比較例和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。


圖1，K2CO3含量對(duì)催化劑活性的影響圖2，干燥溫度對(duì)催化劑活性的影響圖3，本發(fā)明的EH-IQ與ICI2312的活性對(duì)比圖4，溫度對(duì)CS2轉(zhuǎn)化率的影響比較例1將∮2-5毫米的球狀γ-Al2O3100克在120℃的鼓風(fēng)干燥箱中干燥2小時(shí)，得到無(wú)鉀鹽的催化劑A。其活性見(jiàn)表1。
實(shí)施例1取比較例1中所用Al2O3100克×6份，分放入6個(gè)500毫升燒瓶中，分別稱(chēng)取K2CO3、Na2CO3、KOH、NaOH、CH3COOK和KNO3各10克，加水溶解至47毫升，分別滴加到Al2O3上，浸漬2小時(shí)，然后在120℃鼓風(fēng)干燥2小時(shí)，得到分別含有10%K2CO3(B)，Na2CO3(C)，KOH(D)，NaOH(E)，CH3COOK(F)和KNO3(G)的催化劑，其活性見(jiàn)表1，由表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)負(fù)載K2CO3的催化劑對(duì)COS具有最好的水解活性。
實(shí)施例2按照實(shí)施例1的方法，改變K2CO3的量為1克(H)、3克(I)、5克(J)、15克(K)、20克(L)和25克(N)，得到催化劑H-(M)。其活性見(jiàn)圖1，可以看出，K2CO3/Al2O3＝0.04-0.16為更好，轉(zhuǎn)化率大于95%。
實(shí)施例3按照催化劑B的制備方法，改變干燥溫度為30℃(N)、80℃(O)、180℃(P)、270℃(Q)、370℃(R)、470℃(S)和570℃(T)制得催化劑N-T，圖2示出了它們的活性，在30-120℃干燥，活性更好，干燥溫度高于180℃，活性明顯下降。
實(shí)施例4工業(yè)試生產(chǎn)。按照催化劑B的制備方法，擴(kuò)大設(shè)備和投料量，共生產(chǎn)催化劑6米3，該催化劑命名為EH-1Q。其工業(yè)使用結(jié)果見(jiàn)表2。
實(shí)施例5取EH-1Q和ICI2312各30毫升，放入∮30毫米玻璃反應(yīng)器中，常壓，空速1000時(shí)-1，原料氣為半水煤氣加氮?dú)?，COS含量30毫克硫/米3。不同溫度下的活性見(jiàn)圖3。EH-1Q的活性明顯高于英國(guó)ICI2312。
實(shí)施例6取EH-1Q357毫升，裝入∮50毫米的玻璃反應(yīng)器中，空速1400時(shí)-1，常壓，原料氣為脫碳后的變換氣，CS2含量1毫克硫/米3左右。不同溫度下CS2的水解轉(zhuǎn)化率見(jiàn)圖4。在120℃，CS2水解轉(zhuǎn)化率大于99%，這一溫度比用傳統(tǒng)的催化劑水解CS2的溫度300-400℃低200℃左右。
實(shí)施例7工業(yè)試用，在∮1800毫米的反應(yīng)器中裝入EH-1Q型水解催化劑6米3，原料氣為脫碳后的變換氣，COS含量1-5毫克硫/米3，反應(yīng)條件為空速2000時(shí)-1，壓力0.5MPa，溫度40-50℃。5個(gè)月的運(yùn)行結(jié)果列于表2，可以看出，EH-1Q不但能水解有機(jī)硫，而且還能吸收水解生成的H2S。
權(quán)利要求
1.一種常溫有機(jī)硫水解催化劑，由含鉀化合物和載體組成，其特征是含有載體重量2%-25%K2CO3，載體選用球形γ-Al2O3，且需滿足下列要求球形直徑 2-8毫米吸水率0.35-0.65毫升/克比表面積 150-350米2/克機(jī)械強(qiáng)度 ≥30牛頓/顆。
2.如權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征是K2CO3含量最好為4%-16%。
3.一種制備權(quán)利要求1所述催化劑的方法，該方法是將選自球形的γ-Al2O3載體以K2CO3水溶液浸漬，當(dāng)載體上K2CO3量達(dá)到要求值后，在室溫至120℃干燥即成。
全文摘要
一種常溫有機(jī)硫水解催化劑及制備方法。該催化劑由含2％—25％載體重量的K
文檔編號(hào)B01D53/34GK1069673SQ9210452
公開(kāi)日1993年3月10日 申請(qǐng)日期1992年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月8日
發(fā)明者王國(guó)興, 孔渝華, 王俊士, 黃新偉, 王先厚, 李小定, 李躍會(huì), 吳大天, 王蘿飛 申請(qǐng)人:湖北省化學(xué)研究所