[发明专利]一种脱硫催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种脱硫催化剂及其制备方法和应用，该脱硫催化剂为负载活性物质的炭；所述活性物质包括铁、钴和钼。本发明提供的脱硫催化剂以炭为基础，针对气源中需要同时脱除多种硫化物而研制，可将气源中羰基硫、硫醇和硫化氢在同一工艺条件下一体化脱除。使用本发明中的脱硫催化剂在脱硫工艺过程中无需水解，不必预精脱硫化氢，羰基硫和硫化氢一步催化氧化为单质硫，硫醇氧化成多硫化物，是一种绿色环保的工业用脱硫催化剂。

技术领域

本发明涉及化工脱硫技术领域，更具体地，涉及一种脱硫催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

在使用硅锰尾气制甲醇生产工艺中，由于目前普遍采用的低压甲醇合成催化剂对硫化物非常敏感，脱硫净化是保证甲醇生产长周期、稳定运行的关键。

硅锰尾气中的含硫化合物包括无机硫和有机硫，无机硫即硫化氢(H₂S)，有机硫包括二硫化碳(CS₂)、硫氧化碳(COS)、硫醇(C₂H₅SH)、噻吩(C₄H₄S)等；其中，无机硫脱除比较容易，多采用湿法脱硫，湿法脱硫是采用溶液吸收的方法来脱除硫化物，依其吸收和再生性质，分为物理吸收法、化学吸收法、物理化学吸收法和湿法氧化法，具有生产能力大、可连续操作、技术成熟、生产成本低的优点，湿式氧化法应用最广泛，而有机硫脱除多采用干法脱硫，包括铁(钴)钼加氢法、氧化铁法、氧化锰分子筛法、活性炭法等，其脱硫工序复杂，运行成本高，仅适用于含硫量低、净化度高的场合，硅锰尾气制甲醇工艺中的精脱硫工段一般采用干法脱硫。

现有的脱硫催化剂硫容量不能满足需求，无机硫和有机硫无法一体化脱除，工艺复杂，对环境的污染大。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种脱硫催化剂，该脱硫催化剂可以将气源中需要同时脱除的硫化物在同一工艺条件下一体化脱除。

该脱硫催化剂为负载活性物质的炭；所述活性物质包括铁、钴和钼。

其中，本发明的炭优选为活性炭。

在本发明一个优选实施方式中，上述铁、钴和钼分别以三氧化二铁、氧化钴、氧化钼的形式存在。

在本发明一个优选实施方式中，所述铁、钴、钼、炭的质量比为(1～15):(1～10):(1～18):(37～97)，优选为(1～5):(1～4):(1～5.5):(85.5～97)。

在本发明一个优选实施方式中，上述活性物质还包括锌。所述锌优选以氧化锌的形式存在。所述锌占所述脱硫催化剂总质量的1～20wt％。

在本发明一个优选实施方式中，活性物质由三氧化二铁、氧化钴、氧化钼和氧化锌组成。

具体地，该脱硫催化剂为负载活性物质的炭，该活性物质包括铁、钴和钼；其中，在该脱硫催化剂中，铁、钴、钼以及锌分别优选占脱硫催化剂总质量1～15wt％、1～10wt％、1～18wt％、1～20wt％，其余为炭。进一步优选地是，在该脱硫催化剂中，铁、钴、钼以及锌分别占脱硫催化剂总质量1～5wt％、1～4wt％、1～5.5wt％、1～20wt％，其余为炭。

可以使用本领域中已知的方法将活性物质负载在炭上。在本发明一个优选实施方式中，该脱硫催化剂是由以下制备方法得到的：向含有活性物质的硝酸溶液中加入炭，搅拌至溶液的pH值不变，氨水将体系pH值调至7.5～9，搅拌0.5～3小时，干燥即得。

其中，活性物质由三氧化二铁、氧化钴、氧化钼和氧化锌组成。

具体地，该脱硫催化剂中，铁、钴、钼以及锌分别占所述脱硫催化剂总质量1～15wt％、1～10wt％、1～18wt％、1～20wt％。