一種磷鉬酸脫硫催化劑及其製備方法
2023-10-05 21:52:34
專利名稱：一種磷鉬酸脫硫催化劑及其製備方法
技術領域：
本發明公開一種磷鑰酸脫硫催化劑及其製備方法，屬於精細化工材料製備技術領域。它是一種液相氧化法適用催化劑，可廣泛應用於煤氣、天然氣、半水煤氣、合成氨原料氣、焦爐氣等各種氣體及低黏度液體的脫硫淨化。
背景技術：
溼式氧化法脫硫脫氰工藝是在液相中將氣體中的硫化氫、氫化氰等有毒物質去除的方法，已廣泛應用於各種含硫含氰氣體的淨化過程。目前，實用的溼式氧化法脫硫脫氰催化劑多為酞箐鈷類，包括酞箐鈷的單獨使用和酞箐鈷與其它物質的複合物。由於酞箐鈷對硫箐的脫除效果不理想，因此，開發一種組分易調節控制的催化劑具有重要的現實意義。中國專利C N 1045414公開了一種合成方法，以均苯四甲酸酐、工業尿素、氯化鈷和鑰酸銨為原料，按一定的比例混合均勻，放在鐵鍋中熔融發泡成藍色，再在250°C的溫度下乾燥2小時，得到聚酞箐鈷。該工藝製備的催化劑用於脫硫脫氰過程，存在溶解度小、脫硫脫氰效率低的缺陷。中國專利C N 1403459A也公開了採用環丁楓為溶劑和四氯化鈦為催化劑來製備酞箐鈷催化劑的工藝，但這種方法存在著合成反應用溶劑回收利用和環保問題，另其脫氰效率還需進一步提聞。
發明內容
本發明的目的是要提供了一種磷鑰酸脫硫催化劑，它具有催化活性高，即能脫除無機硫又能脫除有機硫，可適用於高硫氣體和低粘度液體淨化，脫硫效率高的特點，克服了現有酞箐鈷類脫硫催化劑製備過程中汙染環境、腐蝕設備、後期處理複雜等問題。本發明的目的是這樣實現的，該磷鑰酸脫硫催化劑是通過以下重量配比的原料製備而成的，Keggin結構磷鑰酸(P2+Mo1204ci3O 4 6份；氯化鈷2 3份；鄰苯二甲酸酐1_2份；工業級尿素2-3份；
製備方法如下
將磷鑰酸和鄰苯二甲酸酐、尿素加入帶有攪拌裝置的反應釜中，混合併攪拌均勻，緩慢加入氨水(氨水的重量是混合物料重量的20%左右)均勻加熱至150 200°C，加熱時間3-8小時，得到的粘稠狀中間產物；然後將所得到的粘稠狀中間產物使用壓濾式過濾器過濾，將過濾後的粘稠狀液體與氯化鈷放入另一個帶有攪拌裝置的反應釜中攪拌均勻，然後取出混合物放入電加熱箱中進行加熱，在230 280°C下固相合成，合成時間3-4小時，得到中間產物，中間產物經乾燥粉碎研磨後得到粒度為2 O #的淡黃色目標產物磷鑰酸催化劑；其中，所用的磷鑰酸為Keggin結構型磷鑰雜多酸、氯化鈷為鈷含量24%的試劑級氯化鈷，尿素為工業級。本發明具有以下優點和積極效果1、本發明公開的磷鑰酸脫硫催化劑的製備方法，具有生產工藝穩定，原材料供應充足，對環境無汙染，適用於工業化生產等優點。2、本發明磷鑰酸脫硫催化劑在半水煤氣、煤氣、天然氣、焦爐氣、合成氨原料氣及低黏度液體脫硫淨化過程使用驗證，具有如下特點
①、用量少，磷鑰酸催化劑濃度在30ppm，30-40°C條件下，催化劑溶液吸氧量為1. 6mL/min。高於酞箐鈷類催化劑。②、硫容高，在溶液中，隨催化劑濃度的提高硫容亦隨之增加，在實際操作條件下，硫容可達 O. 40-0. 45g/L。③、適用範圍廣對被處理氣體H2S的含量適應範圍廣，從I 50g/m3都能達到滿意的脫硫效果。④、硫磺回收率高脫硫過程副反應生成率低,硫回收率高,析出硫磺純度高,硫磺顆粒大，通過浮選易分離回收。⑤、脫除有機硫能力強脫有機硫能力可達50-80%。⑥、脫硫效率高氣體淨化度高，脫硫效率可達到99%以上。3、本發明的積極效果還在於本催化劑製備所用磷鑰雜多酸對環境友好，並且合成採用固相合成法工藝，避免了在合成過程中使用有機溶劑。與現有的酞箐鈷類催化劑相t匕，製備過程中對周邊環境沒有影響，脫硫廢液的處理也不存在二次汙染的問題，並具有催化活性聞，即能脫無機硫又能脫有機硫，脫硫效率聞O 99%)等優勢，適用於含聞硫化氣氣體的脫硫。可廣泛應用於半水煤氣、天然氣、合成氨原料氣、焦爐氣等各種含硫氣體及低黏度液體的脫硫淨化。
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具體實施例方式
下面結合實施例進一步說明本發明，並不以任何方式限制本發明，在不背離本發明的技術解決方案的前提下，對本發明所作的本領域普通技術人員容易實現的任何改動或改變都將落入本發明的權利要求範圍之內。實施例1 :
取磷鑰酸(磷鑰雜多酸)800g，加入鄰苯二甲酸酐600 g，尿素200g，放入帶攪拌裝置的反應釜中攪拌均勻，緩慢加入氨水300g均勻加熱至150 160°C時，停止加熱，保持加熱進行2-3小時後，開始加熱至200°C，在200°C保持進行6_8小時後進行抽樣檢測，若其在水中能立即溶解，則加熱結束，降溫到50°C出料，將粘稠狀物料過濾，將過濾後的中間產物I放入另一帶有攪拌裝置的反應釜中加入氯化鈷180g攪拌均勻，得中間產物II，然後取出中間產物II放入電加熱箱中進行加熱，慢慢升溫至200°C，以求受熱及傳質均勻，溫度進一步提高至260°C時，保持合成3小時後生成淡黃色固體，取出經過粉碎、研磨、製得磷鑰酸脫硫催化劑A。實施例2
取磷鑰酸(磷鑰雜多酸)IOOOg,加入鄰苯二甲酸酐800g，尿素200g，放入帶攪拌裝置的反應釜中攪拌均勻，緩慢加入氨水400g均勻加熱至160 180°C時，停止加熱，保持反應進行3小時後開始加溫至240°C，保持加熱進行4-5小時後進行抽樣檢測，若其在水中能立即溶解，則加熱結束，降溫到50°C出料，將粘稠狀物料過濾，將過濾後的中間產物I放入另一個帶有攪拌裝置的反應釜中再加入氯化鈷140g攪拌均勻，得中間產物II，然後取出中間產物II放入電加熱箱中進行加熱，慢慢升溫至200°C，，以求受熱及傳質均勻，溫度進一步提高至260°C時，保持合成3小時後生成淡黃色固體，取出經過粉碎、研磨製得磷鑰酸脫硫催化劑B。下表為本發明的磷鑰酸脫硫催化劑物理指標及相關檢測標準。
權利要求
1.一種磷鑰酸脫硫催化劑，其特徵在於該催化劑是通過以下重量配比的原料製備而成的，Keggin結構磷鑰酸(P2+Mo12O4tl3O 4 6份；氯化鈷2 3份；鄰苯二甲酸酐1-2份；工業級尿素2-3份； 製備方法如下 將磷鑰酸和鄰苯二甲酸酐、尿素加入帶有攪拌裝置的反應釜中，混合併攪拌均勻，緩慢加入氨水(氨水的重量是混合物料重量的20%左右)均勻加熱至150 200°C，加熱時間3-8小時，得到的粘稠狀中間產物；然後將所得到的粘稠狀中間產物使用壓濾式過濾器過濾，將過濾後的粘稠狀液體與氯化鈷放入另一個帶有攪拌裝置的反應釜中攪拌均勻，然後取出混合物放入電加熱箱中進行加熱，在230 280°C下固相合成，合成時間3-4小時，得到中間產物，中間產物經乾燥粉碎研磨後得到粒度為2 O #的淡黃色目標產物磷鑰酸催化劑；其中，所用的磷鑰酸為Keggin結構型磷鑰雜多酸、氯化鈷為鈷含量24%的試劑級氯化鈷，尿素為工業級。
全文摘要
本發明公開了一種磷鉬酸脫硫催化劑及其製備方法，該催化劑以Keggin結構磷鉬雜多酸、鄰苯二甲酸酐、氯化鈷、工業級尿素為主要原料經過科學的製備工藝合成而成。本發明使用對環境友好的磷鉬雜多酸，同時採用固相合成法避免了在反應過程中使用有機溶劑，使磷鉬酸催化劑的製備合成過程對周邊環境沒有汙染。另外由於在合成的過程中使用磷鉬雜多酸，使催化劑活性有了大幅提高。與現有的酞箐鈷類催化劑相比，具有選擇性好，催化活性高，既能脫無機硫又能脫有機硫，脫硫效率高(≥99%)。可廣泛應用於半水煤氣、天然氣、合成氨原料氣、焦爐氣等各種含有高硫化氫氣體的脫硫，含硫氣體及低黏度液體的脫硫淨化。
文檔編號B01D53/86GK103055911SQ20131000550
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月8日 優先權日2013年1月8日
發明者胡冬華, 袁緒富, 李寶利 申請人:李寶利