[发明专利]一种羰基硫水解催化剂失活后的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种失活催化剂的再生方法，具体地说涉及一种低温羰基硫水解催化剂失活后的再生方法。

背景技术

COS是工业气体中有机硫存在的主要形式，工业生产中微量的COS很容易引起催化剂中毒失活，对工业生产设备有腐蚀作用。此外，不经处理排放到大气中的COS能形成SO₂，促进光化学反应，并最终转化为硫酸盐气溶胶，带来严重的环境问题。近来对COS的去除研究比较多的是水解法，在水解催化剂的作用下，利用尾气或原料气中的水蒸气将COS转化成较易处理的无机硫硫化氢(H₂S)，再将硫化氢通过其他途径去除。

CN1069673A公开了一种以γ-Al₂O₃为载体，以K₂CO₃为活性组分的COS水解催化剂。该催化剂对COS等硫化物具有较好的水解作用，同时对H₂S也有良好的吸收作用。但这些水解催化剂运行一段时间后，活性明显下降，但是失活的催化剂中活性组分含量仍很高，机械强度改变较小，因而有必要对其进行再生，从而延长其使用寿命，节约资金，提高效益。

水滑石(Layered Double Hydroxides，LDHs)是一种具有层状微孔结构的类天然黏土材料，具有很大的比表面积，层间有可交换的阴离子，是一类具有层状微孔结构的双羟基金属复合氧化物。LDHs在400℃以下较为稳定，在高温下脱去层间水、阴离子而形成各种金属的复合氧化物或特殊的氢氧化物，这类复合氧化物有较高的比表面积和强碱性，经过高温焙烧后可以作为催化剂或载体，主要用作各种碱性催化剂和氧化还原型催化剂和载体。借助于这类复合氧化物的碱性和氧化还原性，也被用于开发环境催化剂。

Dennis E.Sparks等在Applied Catalysis B：Environmental，2008，(82)：58-66中公开了用共沉淀法制备了一系列类水滑石，并研究了焙烧后的氧化物对COS的吸附性能，结果表明类水滑石的衍生氧化物对COS具有较好的吸附作用。

据文献报道，COS水解反应为碱催化反应，而类水滑石高温焙烧后的复合氧化物具有较高的比表面积、分散度和强碱性，但是关于类水滑石的衍生复合氧化物应用于COS水解失活后的再生方法，目前尚未见到实用而有效的报道。

发明内容

为克服催化剂使用不完全、对COS吸附作用不明显等问题，本发明的目的在于提供一种羰基硫水解催化剂失活后的再生方法，使羰基硫水解催化剂失活后能够再生，延长其使用寿命，节约资源，通过下列技术方案实现。

一种羰基硫水解催化剂失活后的再生方法，其特征在于经过下列步骤：

A.将失活后的催化剂在超声波辅助条件下，用水洗涤20～40min后，在60～80℃下干燥10～12h；

B.将步骤A中干燥后的催化剂在超声波辅助条件下，用浸渍液浸渍20～40min后，在60～80℃的温度下干燥10～12h；

C.在温度为250～450℃、升温速率为5℃/min条件下，焙烧1～3h，即得到再生催化剂。

所述催化剂是中国专利申请(申请号：200910218242.7)中涉及的催化剂，其为以Co-Ni-Al类水滑石为前驱体制备的羰基硫水解催化剂。

所述步骤A和B的超声波辅助条件是：采用常规超声波仪器，并控制温度为30℃、频率为28或40KHz。

所述步骤A中的水为蒸馏水。

所述步骤B中的浸渍剂为NaOH和/或Na₂CO₃溶液。

所述步骤B中的浸渍剂优选浓度为3.5mol/L的NaOH溶液或/和浓度为1mol/L的Na₂CO₃溶液。

本发明催化剂的活性测试在固定床反应器中进行，条件是反应器直径4mm，催化剂高度是4cm，反应温度60℃，空速3000h^-1，COS浓度1100mg/m³，氧气含量为1％，相对湿度2.4％，活性以COS水解去除率表示。

本发明达到的效果和优点：本发明采用的再生方法工艺简单，尤其是焙烧温度较低，节约能源，易于工业化生产，而且所用浸渍剂中碱金属的化合物价廉易得，成本较低，再生后的催化活性高，且可以多次再生，本发明再生的催化剂可使COS转化率达到90％以上。

附图说明

图1为实施例1的羰基硫转化效率随时间变化图；

图2为实施例2的羰基硫转化效率随时间变化图；