[发明专利]一种高性能吸附脱硫催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高性能吸附脱硫催化剂及其制备方法和应用，属于石油化工技术领域，本发明高性能吸附脱硫催化剂中不含有氧化铝载体，其直接以纳米级ⅡB族金属氧化物为载体，然后引入Ⅷ族金属氧化物组分，并在制备过程中添加多功能助剂，实现了提升催化剂的扩散性能，同时提高了活性金属氧化物组分的分散度以及组分之间的相互作用，进而使合成的吸附脱硫催化剂的性能更优异，可以将含硫液体中的硫含量降至ppb级，满足环保要求，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，特别涉及一种高性能吸附脱硫催化剂的制备方法，且还涉及所述制备方法制备的高性能吸附脱硫催化剂，同时还涉及所述高性能吸附脱硫催化剂在超深度的应用。

背景技术

近年来，随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，现代社会对燃料油的需求日益增长，然而燃料油中的含硫化合物在燃烧后主要以以二氧化硫的形式排放到大气中，这种酸性气体在大气环境中溶解于小雨滴中并不断积聚形成酸雨，对工业设备、农作物、建筑物等等都有很大的伤害和腐蚀作用，因此，燃料油中的含硫化合物的脱除引起了人们的广泛关注，成为了研究者的热点话题之一。

目前，工业上广泛采用的燃料油脱硫技术主要为加氢脱硫技术和吸附脱硫技术。其中，加氢脱硫技术是最常用的一种脱硫方法，其通常在300-350℃，3-5MPa的高温高压条件下，在Co-Mo/Al₂O₃或Ni-Mo/Al₂O₃等催化剂的作用下，通过氢气还原裂解含硫化合物，将他们转化成硫化氢和碳氢化合物，然后再将硫化氢从体系中分离出来，这种技术能有效地脱除汽油、柴油等燃料油中的绝大部分简单有机含硫化合物如乙硫醇、二硫化物等，但对一些复杂的含硫化合物如噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩及其衍生物在辛烷值不损失的情况下很难有效的脱除，因此无法深度脱硫，且条件苛刻，导致脱硫成本居高不下；而吸附脱硫技术则是一种在温和条件下，不需要氢气参与，通过吸附剂与含硫化合物的吸附作用，将含硫化合物吸附到吸附剂上，从而达到从燃料油中脱除含硫化合物的方法，该技术有较好的发展情景和优点，如在脱硫后燃料油的辛烷值几乎不降低、操作费用相对较低、反应条件温和、能够达到深度脱硫等，因此吸附脱硫备受研究者的青睐。

吸附脱硫工艺根据具体吸附原理又可分为物理吸附脱硫和反应吸附脱硫。其中，物理吸附脱硫本身就是基于吸附剂表面或者其表面的活性组分对含硫化合物产生物理吸附作用而将韩流化合物脱除，吸附过程简单，能在常温常压下脱除含硫化合物，吸附剂很容易再生，也易实现商业化，然而该方法对硫化物的选择性较差，硫容量比较低，极易达到平衡，很难将硫含量降到很低，因此在汽油脱硫方面难以推广。然而，反应吸附脱硫则是一种具有较好脱硫性能的脱硫方法，其借助于金属或金属氧化物吸附剂与硫原子间强烈的相互作用而将其加以脱除，该脱硫工艺具有较好的选择性和脱硫性能，能够达到深度脱硫的目的。

无论是物理吸附脱硫，还是反应吸附脱硫，核心关键都是吸附剂，且市面上的吸附剂种类繁多，效果也迥异，因此开发一种具有高选择性、高硫容的吸附剂是吸附脱硫技术未来发展的趋势与目标。

CN 02109886.7采用浸渍法制备了金属锌修饰活性炭的脱硫剂，可脱除馏分油中难脱除硫化物-二苯并噻吩及其衍生物。CN200810240549.2采用共沉淀法制备了一种用于含碳五共扼双烯原料的超深度脱硫剂，所用脱硫吸附剂由Ⅷ族、ⅠB族金属氧化物、氧化铝载体组成，可将含碳五共扼双烯原料中硫化物含量降至10ng/μl。CN103721668A采用共沉淀法制备了一种由Ⅷ族过渡金属、ⅠB族过渡金属、ⅡB族过渡金属氧化物、ⅣB族金属氧化物、ⅥB族金属氧化物、ⅦB族金属氧化物、镧系金属氧化物和氧化铝为黏结剂组成的吸附剂，可将FCC汽油中所含硫化物含量降至5ppm。CN101450302B采用共沉淀法制备了一种由Ⅷ族过渡金属、ⅠB族过渡金属、ⅡB族过渡金属氧化物和氧化铝组成的吸附剂，可将碳四烯烃原料中硫含量降至5ppm。CN102407094B采用共沉淀法和浸渍法相结合，得到由氧化锌、ⅥB和/或Ⅷ族金属、分子筛组成的吸附剂，可吸附汽油中的几乎所有含硫化物，而辛烷值保持不变。