[发明专利]一种二硫化碳水解催化剂失活后的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二硫化碳水解催化剂失活后的再生方法，即以活性炭基为载体的水解催化剂在低温条件下催化水解二硫化碳后，失活水解催化剂的再生方法，属于催化剂再生领域。

背景技术

在以天然气、煤、石油等为原料制取的气体中，都会有二硫化碳（CS₂）、羰基硫（COS）等有机硫和硫化氢（H₂S）等无机硫并存。与H₂S相比，CS₂的化学性质比较稳定，很难用常规的方法将其直接脱除。目前比较常用的是催化水解法，其脱除CS₂的原理是CS₂在催化剂上与气体中水蒸气反应转化成H₂S，然后H₂S在后续工段脱硫剂上被脱除。催化水解CS₂的反应温度一般低于300℃，能耗相对较低，副反应少，且水解过程所需的水蒸气是大部分原料气中所有的，水解催化剂价格便宜，在经济上占优势。而低温催化水解（低于100℃）CS₂的过程由于不受气源的限制，且可以避免高温所带来的原料气裂解、甲烷化等副反应的发生及能源消耗，成为目前研究领域中的热点。CS₂水解催化剂运行一定时间后，活性明显下降，但是失活的催化剂中活性组分含量仍很高，机械强度改变很小，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。

中国专利CN 1329941A公开了一种COS水解催化剂的再生方法，该方法涉及失活催化剂在一定温度下焙烧、用去离子水或氨水洗涤，然后用含有金属化合物的浸渍剂在常温下浸渍，所得再生催化剂与新鲜催化剂的活性相当。US4835338中失活COS水解催化剂采用的再生方法是：向反应器内通入加热的空气、烃类气、N₂或其它惰性气，热气温度为150-300℃，通气时间2h。CN 101670302A提供了一种以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂失活后的再生方法。将失活的催化剂在管式炉中于150-300℃下焙烧3-4h，然后用蒸馏水洗涤20-40min后，在110-130℃下干燥3-6h，之后放入Na₂CO₃、NaHCO₃等含碱性溶液中进行浸渍20-40min，最后在110-130℃下干燥3-6h，即可得再生催化剂。

关于CS₂水解催化剂的再生方法，目前尚未见到报道。

发明内容

本发明旨在提供一种二硫化碳水解催化剂失活后的再生方法。该方法具体操作如下：

（1）将失活的水解催化剂用蒸馏水洗涤3-4次后，在100-120℃下干燥3-4h； 

（2）将步骤（1）所得的催化剂1g放入3-4ml浸渍液中，用一定浓度的浸渍剂在高于常温的温度下超声浸渍一段时间；

（3）将浸渍后的水解催化剂在100-120℃的烘箱中干燥3-4小时，即得再生水解催化剂。

本发明中所述浸渍液为氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠溶液中一种。

本发明中所述浸渍液的质量百分比浓度为0.1%-3%。

本发明中所述超声浸渍在温度为30-40℃，超声波频率为28-40KHz条件下，浸渍30-60min。

本发明采用的再生方法工艺简单，尤其是没有一般失活催化剂再生所用的焙烧过程，既缩短了流程，也节省了资源和时间；而且浸渍过程操作简单，可在略高于常温下（30-40℃）进行，易于工业化；所用的浸渍剂价廉易得，成本较低；再生后的催化剂活性很高，再生效率高，优于新鲜水解催化剂，可广泛应用于含有低浓度的CS₂的工业废气——天然气、焦炉气、煤制气、水煤气、炼厂气、克劳斯尾气和黄磷尾气中CS₂的脱除。

 

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细说明本发明，但本发明保护范围并不限于如下所述内容。

实施例1：本二硫化碳水解催化剂失活后的再生方法，具体操作如下：

将100g失活催化剂用蒸馏水洗涤3次，在100℃下干燥4h；配置0.1%浓度的碳酸钠溶液，将100g失活催化剂放入300ml的碳酸钠溶液中，在温度为30℃，超声波频率为28KHz条件下，浸渍为60min，浸渍后的催化剂在120℃的烘箱中干燥3小时，即得再生水解催化剂。

测试本实施例所得再生催化剂的活性，催化剂的活性可以用CS₂转化率来表示。