[发明专利]中温二硫化碳水解催化剂及其制备方法与用途

说明书

技术领域

本发明中温二硫化碳水解催化剂及其制备方法与用途属于一种脱除原料气中有机硫的催化剂，具体地说涉及一种中温二硫化碳水解催化剂及其制备方法与用途。

背景技术

众所周知，有机硫广泛存在于以煤、天然气和石油等为原料的化工生产原料气中，它的存在会造成后续生产过程中催化剂中毒失活。特别是目前，随着劣质煤和焦炉气用于合成原料气的制备以及煤制气多联产和低温水蒸气变换等新技术或新工艺的研究、开发与使用，常低温精细脱除有机硫和中温精细脱除有机硫受到高度重视，而有机硫催化水解是精细脱除有机硫最有效的方法。

有机硫通常包括羰基硫(COS)和二硫化碳(CS₂)，通常在化工原料气中，CS₂含量约为COS含量的10％左右，在几个mg/m³到几十个mg/m³之间。CS₂属于极性分子，由于它的物理化学性质使得CS₂较COS难脱除。CS₂水解较COS难脱除的原因主要有：

①CS₂水解过程中COS为中间生成产物；

②CS₂水解产物CO₂可能进一步与CS₂发生反应。

③CO和H₂S气氛中可能影响CS₂水解转化率和稳定性。

CS₂+H₂O→COS+H₂S                        (1)

COS+H₂O→CO₂+H₂S                        (2)

CS₂+CO₂→2COS                           (3)

H₂S+CO→COS+H₂                          (4)

下式为CS₂水解过程中可能发生的复杂反应关系式。

因此，国内外有关单独二硫化碳催化水解专门的专利技术未见报道。

发明内容

本发明一种中温二硫化碳水解催化剂及其制备方法与用途的目的在于，解决二硫化碳催化水解过程中CS₂较COS难脱除的问题，从而提供一种中温二硫化碳水解催化剂及其制备方法与用途的技术方案。

本发明一种中温二硫化碳水解催化剂，其特征在于所述的催化剂包括载体氧化铝基组分、活性促进剂碱金属氧化物基组分、改性剂过渡金属氧化物基组分和稀土金属氧化物基组分，其中所述的载体氧化铝基组分是球型γ-Al₂O₃，所述的载体氧化铝的N₂吸附BET表面积为200～350m²/g，颗粒尺寸为φ3mm～4mm，其中所述的活性促进剂碱金属氧化物基组分是氧化钾，所述的促进剂碱金属氧化物基组分的前驱物是碳酸钾，其中改性剂过渡金属氧化物基组分为二氧化锆，改性剂过渡金属氧化物基组分的前驱物为Zr(NO₃)₄·5H₂O，改性剂稀土金属氧化物基组分为三氧化二镧，改性剂稀土金属氧化物基组分的前驱物为La(NO₃)₃·6H₂O。

上述的一种中温二硫化碳水解催化剂，其特征在于以金属氧化物重量为基准，催化剂的组成为：

γ-Al₂O₃    80.5～90.5wt.％

K₂O         6～9wt.％

ZrO₂        3～8wt.％

La₂O₃       0.5～2.5wt.％

上述的一种中温二硫化碳水解催化剂，其特征在于所述的催化剂的N₂吸附BET表面积在100～180m²/g，颗粒尺寸为φ3mm～4mm。