[发明专利]一种常温CS2

说明书

本发明涉及一种常温CS₂水解剂及其制备方法，本发明常温CS₂水解剂以重量百分比计包括：a)2～15％碱金属；b)85～98％的氧化铝，其中氧化铝的孔容为0.5～1.0cm³/g。本发明主要解决现有技术中常温水解活性低，寿命短，CS₂不易脱除的问题。可用于天然气、合成气、轻质气液态烃类等脱除CS₂。在常温、常压、体积空速为6000h^‑1的条件下，CS₂的转化率大于90％。

技术领域

本发明属于脱硫技术领域，特别是涉及一种常温CS₂水解剂及其制备方法。

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。目前脱除有机硫的方法可分为湿法和干法两种。湿法主要包括有机胺类溶剂吸收剂和液态催化水解转化法。湿法的投资及操作费用高、动力消耗大、操作复杂，而且远达不到精脱硫要求。干法主要有加氢转化法、氧化法、吸附法和水解法等。加氢转化法存在一定的副反应。氧化法虽然脱硫效率高，但是投资费用较高，且氧化法会将黄磷尾气中CO氧化，吸附法主要用于高精度H₂S的脱除，其反应温度较高，且会有副反应的发生。较其它方法相比，水解法所需能耗明显降低，是目前脱除CS₂的主要方法。水解法脱除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。

CN102600850B公开了一种同时脱除羰基硫和二硫化碳活性炭基催化剂的制备方法，该方法以微波活性炭为载体，碱性物质和金属氧化物为活性组分制备得到能同时脱除羰基硫和二硫化碳活性炭基催化剂；该催化剂可以在较低温度(30～90℃)下将气体中的COS和CS₂同时脱除，同时脱除其副产物，该方法流程简单，操作方便，运行费用低，COS和CS₂脱除效率高，COS和CS₂的转化率均大于90％。但是，该催化剂的水解温度较高，一方面在使用过程中增加能耗；另一方面在碳载体存在的情况下，容易造成积碳现象，堵塞催化剂孔道，影响催化剂活性。

CN101559379A公开了一种水解催化剂的制备方法，其具体组成是：以活性炭(AC)为载体，采用溶胶-凝胶法负载活性金属Fe和Cu(Fe₂O₃的负载量为5％且n(Fe):n(Cu)＝5:1)，于400℃下焙烧3h，超声浸渍5％KOH，干燥后得到。上述催化剂存在的不足是无法实现CS₂精度脱除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中常温水解活性低，寿命短，CS₂不易脱除的问题，提供一种常温CS₂水解剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，发明人发现通过制备特定孔容氧化铝，负载碱性金属，利用孔容对碱金属的限域作用，可以控制弱碱中心和强碱中心的分布，从而实现对目标反应物的水解催化。

本发明第一方面在于提供一种常温CS₂水解剂，以重量百分比计，包括：a)2～15％碱金属；b)85～98％的氧化铝，氧化铝的孔容0.5～1.0cm³/g，优选为0.6～0.9cm³/g。