[发明专利]低硫含量活性炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低硫含量活性炭的制备方法，特别涉及用于贵金属催化剂载体活性炭的制备方法。

背景技术

活性炭因其表面积大、物理、化学的稳定性好、价廉、易得等多方面的优点，被广泛用于负载型催化剂的载体。

无论来源于植物的还是矿物的活性炭都含有多种金属和非金属杂质元素，硫元素是其中之一。当其用于催化剂载体时硫往往成为负载型催化剂上活性组份，尤其是贵金属活性组份的永久性毒物。如当活性组份为贵金属钯时，在催化剂反应过程中一个硫原子能与4个钯原子结合形成一个硫化四钯分子，从而导致催化剂失活而且不能再生。钯炭催化剂的工业使用情况显示，当催化剂中硫含量超过350ppm.时，催化剂就出现硫化四钯中毒现象。因此，作为钯炭催化剂载体的活性炭其含硫量必须严格控制在300ppm.以下，且越低越好。活性炭因来源不同，其硫含量的差异很大。通常硫含量为250～1000ppm。在从炭化料到活性炭的制造过程中硫含量几乎不随活化程度的提高而改变，故难以通过调整活化工艺来去除活性炭中的硫。

文献中国专利96118013.7，200610097866.4，200510045273.9中均提及了活性炭的脱硫，但其文献中均是脱除其它物质的硫含量，而不是活性炭本身中含有的硫含量。

目前从市场上所购买的活性炭因来源不同，其硫含量的差异很大。椰壳活性炭的硫含量通常为250～350ppm，如不进行硫含量的分析控制就用作钯炭催化剂的载体，所制催化剂在使用过程中易发生硫中毒问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的椰壳活性炭材料中硫含量不易除去，造成制得的催化剂在使用过程中易发生硫中毒的问题，提供一种新的低硫含量活性炭的制备方法。该方法所制备的低硫含量活性炭适用于生产钯炭催化剂，具有抵抗硫中毒的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种低硫含量活性炭的制备方法，以植物或矿物活性炭为原料，以氢气为脱硫剂，在温度为700～1000℃、常压、氢气与活性炭的摩尔比为1∶50～250的条件下进行脱硫1～20小时，使活性炭中的硫含量≤50ppm。

上述技术方案中，活性炭原料优选方案为选自椰壳炭、杏核炭、木质炭、煤质炭，更优选方案为其的天然状和成型活性炭。其中，天然的颗粒状椰壳炭为首选。果壳炭优选方案为椰壳炭或杏核炭。氢气与活性炭的摩尔比优选范围为1∶60～190；脱硫时间优选范围为1～5小时。

本发明用于制备低硫含量活性炭的具体步骤如下：

用市场所购的活性炭原料，加入氢化脱硫炉，炉型为立式管式炉或卧式旋转炉。升温同时通入隋性气体吹扫，达到700～1000℃，通入还原性气氛，如氢气进行脱硫。氢气流量为5～30升/小时。脱硫时间1～5小时。脱硫结束降温同时通入隋性气体吹扫，当炉温低于50℃时，可卸料。

椰壳活性炭上的硫通常以硫化物的形式附着在活性炭的孔隙中，在高温下硫化物能与氢气反应生成小分子形式的硫化氢，从活性炭孔隙中脱附出来。从而使制得的活性炭用作生产钯炭催化剂时，不会造成硫中毒的情况发生，取得了较好的技术效果。

本发明的优点在于脱硫效果明显，脱硫设备简单、操作简便，无污染等三废问题。另外需脱硫的活性炭来源没有限制，植物或矿物的活性炭均可。

下面通过实施例对本发明作进一步阐述。

具体实施方式

【实施例1】

500克活性炭原料加入氢化脱硫炉，然后在氮气流吹扫下升温至700℃。切断氮气流，通入氢气，流量为30升/小时。脱硫时间1小时。切断氢气流，通入氮气，降温至50℃以下时卸料。

【实施例2～3】

活性炭原料500克，分别在850、1000℃下通氢脱硫。其余操作同【实施例1】。

【实施例4～5】

活性炭原料500克，分别在氢气流量为5、20升/小时下脱硫。其余操作同【实施例1】。

【实施例6～7】

活性炭原料500克，分别在氢气流下脱硫3、5小时。其余操作同【实施例1】

测定上述各实施例样品中的硫含量，脱硫结果见表1。

表1脱硫后活性炭与原料炭的硫含量对比