CN103418237A - 气体处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于气体处理工艺,该气体包含10ppm体积至0.5体积%的化合物COS和CS2中的至少一种以及30ppm体积至5体积%的不饱和烃化合物,所述工艺包括以下几个阶段:a)通过在氢气存在和100℃至400℃的温度下使所述气体接触加氢催化剂来进行不饱和有机化合物到链烷烃的加氢反应,以提供不饱和烃化合物贫化的气态流出物,所述加氢催化剂包含沉积在多孔载体上的选自钯、铂、镍和钴的至少一种金属,b)在水存在下进行来自阶段a)的气态流出物中存在的COS和CS2的催化水解,以通过使所述来自阶段a)的气态流出物接触水解催化剂而提供富含H2S的气态流出物,该水解催化剂包含氧化铝或二氧化钛。
Description
技术领域
本发明涉及用于处理含有特别是含硫化合物作为待去除杂质的气体的工艺。特别地,该工艺适用于从炭黑生产装置的炉中排出的气态流出物的处理。
背景技术
有各种工业过程排放含硫的气态流出物。这些流出物或残余气体在被排放到大气中之前必须经过处理,以将这些污染性的含硫化合物的量减少到可接受的水平,以符合日益严格的环保标准。
在工业残余气体中,例如在煤、石油焦(石油焦炭)或生物质气化装置排放的气体中,或在炭黑生产装置的煅烧炉排放的气体中发现的硫一般是二氧化硫、硫化氢和碳的硫化物如二硫化碳(CS2)和硫化羰(COS)的形式。碳的硫化物是相对惰性的化合物,因此很难有效地从气态流出物中去除。
在现有技术中已知各种除去硫的方法。这些方法一般是基于形成硫化氢(H2S)的原理,硫化氢是反应性化合物并且可被很容易地除去。
因此,例如文献US5466427公开了用于处理含硫,特别是碳的硫化物形式的残余气体的工艺,其包括使所述气体接触催化剂从而实现二硫化碳(CS2)和硫化羰(COS)的水解以形成硫化氢。在该文献中所用的催化剂包含:
·0.5 - 5重量%的氧化钴和/或氧化镍;
·1.5 - 15重量%的三氧化钼;
·70 - 98重量%的二氧化钛。
如申请人注意到的那样,现有技术的工艺运行良好的前提条件是待处理气体中包含相对少量的不饱和烃产物(特别是炔烃和二烯型化合物),也就是说以体积计最大浓度为50ppm,甚至是30 ppm。
发明内容
本发明的目的是提供处理气体的工艺,它能够转化特别是以CS2和/或COS形式存在的含硫化合物,该工艺是可操作的,即使在待处理的原料含有不饱和烃化合物,例如以体积计浓度大于30 ppm的情况下。
为此,本发明工艺包括以下阶段:
a)通过在氢气存在和100℃至400℃的温度下使所述气体接触加氢催化剂来进行不饱和烃化合物到链烷烃的加氢反应,以提供不饱和烃化合物贫化的气态流出物,所述加氢催化剂包含沉积在多孔载体上的选自钯、铂、镍和钴的至少一种金属,
b)在水存在下进行存在于来自阶段a)的气态流出物中的COS和/或CS2的催化水解,以通过使所述来自阶段a)的气态流出物接触水解催化剂而提供富含H2S的气态流出物,所述水解催化剂包含氧化铝或二氧化钛。
已经发现采用原料加氢的阶段a)防止了阶段b)的水解催化剂的逐渐失活甚至阻塞,特别是由于聚合胶在催化剂表面上的形成。事实上,由于在阶段a)中的原料预处理,不饱和烃化合物通过加氢转化成不易聚合的化合物,因而不易使后续的阶段b)中的水解催化剂中毒或导致该催化剂结焦或孔隙阻塞,结果是相比现有技术改善了处理工艺的效率。
在本发明的上下文中,术语“不饱和烃化合物”特别包括烯烃和炔烃类化合物以及二烯类的多不饱和化合物。
根据一种实施方式,阶段a)和b)在同一反应器中进行,其中两个催化剂床即加氢催化剂和水解催化剂相继地设置。所述催化剂床在反应器中相对于彼此以这样的方式设置,该方式使得待处理的原料在接触水解催化剂床之前接触加氢催化剂床。
根据另一可选择的实施方式,所述工艺采用两个专用的反应器(即加氢反应器和水解反应器),其中加氢反应器安装在水解反应器的下游。
根据优选实施方式,本发明工艺包括离开水解阶段的气体的处理阶段,其包括例如捕集形成的H2S或将H2S转化成元素硫。
根据有利的实施方式,可在进行加氢阶段之前实施待处理气体的液/气分离阶段。
同样,可以在将离开阶段b)的气体输送到H2S处理装置之前进行该气体的液/气分离。
待处理的气体原料
可通过本发明工艺处理的气体可以从煤、石油焦乃至生物质气化装置或炭黑生产装置的煅烧炉获得。通常,待处理的气体可包含含量为10ppm体积至0.5体积%的COS和/或CS2。该气体因此通常包含含量最常见为10ppm体积至0.3体积%的COS,含量为10ppm体积至0.3体积%的CS2,以及可能的含量为20ppm体积至0.2体积%的HCN。该气体还可包含氢气、CO、SO2、CO2、H2S和水。
该气体一般包含含量为30ppm体积至5体积%,优选为0.05至3体积%的不饱和烃。通常,所述不饱和烃化合物主要包括短链的,通常是C2、C3或C4的,烯烃、炔烃和多不饱和化合物类型的烃产物,例如乙烯、乙炔和丁二烯。
加氢阶段(阶段a):
在本发明的范围内加氢可以是选择性的,也就是说其仅涉及炔烃和二烯类多不饱和化合物,而不涉及单烯烃。然而,尽管一般没有必要进行全体加氢,即使所有不饱和化合物包括单烯烃加氢为链烷烃,但是也没有坏处。
在阶段a)中采用的加氢催化剂包含沉积在多孔载体上的选自单独或混合的铂、钯、镍和钴的金属。
根据本发明工艺的第一种变型,加氢催化剂包含铂,且相对于催化剂的总重量以金属表示的铂含量通常为0.02wt%至4wt%。相对于催化剂的总重量,优选的铂含量为0.05至3 wt%,更优选为0.1wt%至2.5wt%。
根据本发明工艺的第二种变型,加氢催化剂包含钯,且相对于催化剂的总重量以金属表示的钯含量为0.05 wt%至5 wt%。相对于催化剂的总重量,优选的钯含量韦为0.05至3wt%,更优选为0.1 wt%至1 wt%。
根据本发明工艺的第三种变型,加氢催化剂包含镍,且相对于催化剂的总重量镍的含量通常为0.5wt%至15wt%的氧化镍。相对于催化剂的总重量,优选的氧化镍含量为4 wt%至12 wt%,更优选为6 wt%至10 wt%。
根据本发明工艺的第四种变型,加氢催化剂包含钴,且相对于催化剂的总重量钴的含量通常为0.5 wt%至15 wt%的氧化钴。相对于催化剂的总重量,优选的氧化钴含量为1 wt%至10 wt%,更优选为2 wt%至4 wt%。
根据特别的实施方式,加氢催化剂包含铂或钯或镍或钴,且还可包含钼。在这种情况下,相对于催化剂的总重量所述催化剂的以氧化钼表示的钼含量为1 wt%至20 wt%,优选为6 wt%至18 wt%,更优选为8 wt%至15 wt%。
阶段a)中的催化剂还包含多孔载体,在该多孔载体上沉积了对加氢具有活性的金属或金属前体或氧化物。该载体可选自氧化铝类、二氧化硅类、二氧化钛、碳化硅或它们的混合物。
所述多孔载体优选选自氧化铝、铝酸镍或铝酸钴、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝类、碳化硅、二氧化钛或它们的混合物。优选使用纯氧化铝或二氧化钛。
根据非常优选的变型,该载体由立方形γ-氧化铝或δ-氧化铝组成。
更优选地,阶段a)中采用的加氢催化剂包含钯。根据另一优选的实施方式,它包含镍和钼。
根据本发明的催化剂可通过本领域技术人员已知的任何手段来制备,特别是通过在所选择的载体上浸渍金属元素。该浸渍可以例如根据本领域技术人员已知的称为干法浸渍的方法来实现,其中以可溶于所选溶剂如软化水的盐的形式引入精确量的所需元素,以尽可能完全地填充载体的孔隙。由此通过溶液填充的载体优选是干燥的。优选的载体是氧化铝或二氧化钛,其可由本领域技术人员已知的任何类型的前体和模制工具制备。
在引入金属元素的前体以及可能的催化剂模制之后,对该催化剂进行热处理,包括干燥阶段和之后的煅烧。干燥通常在空气中,在20℃至200℃进行,优选在40℃至180℃进行。煅烧通常在空气中或在稀氧气中实施,处理温度通常为200℃至550℃,优选为300℃至500℃。
水解阶段(阶段b):
阶段b)中采用的水解催化剂是包含氧化铝或二氧化钛,优选二氧化钛的催化剂。根据本发明的该催化剂还可包含至少1wt%,优选0.5 wt%至10 wt%,更优选1 wt%至5 wt%的至少一种碱金属或碱土金属或稀土元素的硫酸盐或硅酸盐。
所述碱金属优选选自锂、钠、钾,更优选选自钠或钾。所述碱土金属优选选自钙、钡、锶和镁。所述稀土元素优选选自镧、铈、镨或钕。最优选的稀土元素是镧。
更优选地,该催化剂包含钠、钾、钙或钡的硅酸盐或硫酸盐。最优选的是它包含硫酸钙或硫酸钡,更进一步优选硫酸钙。
根据特别的实施方式,该水解催化剂还包含选自镍、钴、钼和钨的金属。
根据本发明工艺的另一变型,相对于催化剂的重量阶段b)中使用的水解催化剂包含60wt%至99.8wt%的二氧化钛或氧化铝,以及选自单独或混合的镍、钴、钼和钨的金属。
根据优选的变型,该水解催化剂包含:
·相对于催化剂的重量,含量为60%至99.8wt%的二氧化钛或氧化铝,
·至少一种选自镍、钴、钼和钨的金属,以氧化物表示其含量相对于催化剂的重量为0.2 wt%至40 wt%,优选为1 wt%至25 wt%。
根据更优选的变型,所述水解催化剂包含负载在二氧化钛载体上的镍和钼或钴和钼。
根据另一非常优选的变型,阶段b)中使用的水解催化剂包含:
·镍,以氧化物的wt%表示,其含量相对于催化剂的重量为0.5至15wt%,优选为1%至8 wt%;
·钴,以氧化物的wt%表示,其含量相对于催化剂的重量为0至10 wt%,优选为0.5至5 wt%;
·钼或钨,以氧化物的wt%表示,其含量相对于催化剂的重量为1%至18 wt%,优选为5 wt%至15 wt%;
·二氧化钛,以氧化物的wt%表示,其含量相对于催化剂的重量为60%至98.5%,优选为70%至98%。
优选地,所述二氧化钛具有金红石型或锐钛矿晶体结构。
所述催化剂可通过本领域技术人员已知的任何技术手段制备,特别是通过在预先模制的载体上浸渍镍、钴、钼、碱金属或碱土金属或稀土元素的硫酸盐或硅酸盐的前体。
该浸渍可以例如根据本领域技术人员已知的称为“干法浸渍”的方法来实现,其中以可溶于所选溶剂如软化水的盐的形式引入精确量的所需元素,以尽可能完全地填充载体的孔隙。
然后可将浸渍过的载体干燥,优选在20℃至200℃的温度下,更优选在40℃至180℃下干燥。然后,煅烧通常在空气中或在稀氧气中进行,煅烧温度通常为200℃至550℃,优选为300℃至500℃。
附图说明
根据以下对本发明具体实施方式的详细描述并参照附图,本发明的这些方面以及其他方面将变得更加清楚,其中:
·图1示出了本发明工艺的第一实施方式。
·图2示出了本发明工艺的第二实施方式。
·图3示出了本发明工艺的第三实施方式。
这些图未按比例绘制。一般来说,相同的元件在图中用相同的附图标记表示。
参照图1,该工艺包括第一反应器1,其包含用于使不饱和化合物加氢的催化剂,优选为选择性加氢催化剂。在本实施方式中,可使用任何先前描述的加氢催化剂。
如图1所示,待处理的气态原料经由管线3引入到反应器1中,而如果需要,补充最初存在于待处理气体中的氢气的额外量的氢气可经由管线4引入到反应器1。
存在于待处理气体中的氢气和可能添加的氢气的总量为使得氢气与待加氢的不饱和烃化合物之间的摩尔比大于化学计量,并且优选为1至3000摩尔/摩尔,更优选为300至2000摩尔/摩尔。
加氢阶段通常在0.1至5 MPa,优选在0.5至3MPa的压力下,在100至400℃,优选在150℃至250℃的温度下进行,而且催化剂体积相对于待处理气体的量为1m3的催化剂用于1000-4000 Nm3/h的待处理气体,即HSV为1000至4000 h-1。
参照图1,离开加氢反应器的气态流出物然后经由管线5输送到水解反应器2,在其中在水存在下在特定催化剂上进行含硫化合物COS和CS2到H2S的转化。
如果原料中的水含量不够,那么额外的水可经由管线6被引入,以采用相对于可水解分子(COS、CS2、HCN)为过量的水进行水解。
在本实施方式中,可使用任何前述的水解催化剂。
在此阶段发生的反应可由以下转化表示:
所述水解阶段通常在0.1至5 MPa,优选在0.5至3MPa的压力下,在100至400℃,优选在150℃至250℃的温度下进行,而且催化剂体积相对于待处理气体的量为1m3的催化剂用于1000-4000 Nm3/h的待处理气体,即HSV为1000至4000 h-1。
水解是在相对于待水解分子为过量的水存在下进行的。优选地,进行该反应所采用的水与可水解产物的摩尔比为5至1000摩尔/摩尔,更优选为10至500摩尔/摩尔。
然后,抽提出在水解反应器2中处理后的气态流出物并经由管线7导入热交换器8,例如冷却塔,以冷却该处理后的气体。经处理并冷却后的气体通过管线9转移到液/气分离器10。液体冷凝水在分离器10的底部回收,而H2O贫化并含有H2S的气体经由管线11导入处理装置12,其可以是例如用于捕集H2S的装置或用于转化H2S的装置,例如将H2S氧化以形成元素硫的装置:
根据本发明,待处理原料的加氢和水解两项反应可以在包括第一加氢催化剂床和第二水解催化剂床的同一反应器中进行,所述催化剂床在该反应器中相对于彼此设置使得待处理的气态原料在接触水解催化剂床之前接触加氢催化剂床,如图2所示。
参照图2,第二实施方式采用了单一的反应器1,催化加氢和水解反应均在其中进行。为此,该反应器包括两个催化剂床13和14,分别用于加氢和水解。这两个催化剂床可通过内部空间彼此分隔开,或者相反可以是连贯的而没有任何中间空间。催化剂床13和14在反应器1中以这样的方式布置,该方式使得待处理的原料首先接触到催化加氢床13,然后接触催化水解床。
为了对经由管线3引入的气体原料进行加氢,可借助位于催化剂床13上游的管线4来供应额外的氢气。如果有必要,内部空间将催化剂床13和14分隔开,以在该空间内设置用于经由管线6添加水解反应所需的额外的水的注入点。
用于所述两项催化反应并参照图1说明的操作条件适用于该第二实施方式。上文所述的任何加氢或水解催化剂也可用于本实施方式中。
以与图1的实施方式类似的方式,从反应器1中除去催化水解的气态流出物,并经由管线5输送到热交换器8,然后经由管线9输送到分液瓶10中。从分液瓶10的底部抽提出冷凝水,载有H2S的气体从烧瓶的上部排出并转移到用于捕集或转化H2S的装置12。
本发明工艺的第三实施方式表示在图3中,并且与图1和2的实施方式的主要不同点在于它包括对待处理的气体进行的预先气/液分离阶段。实际上,除去大体上过量的水和/或可能的溶解的或未处于气相中的液体有机化合物,以减少待处理的原料体积同时保持用于进行水解反应的过量的水是很重要的。
在这种情况下,如图3所示,待处理的气体通常是热的,其经由管线20输送到热交换器21,在那里被冷却,然后经由管线22输送到分液瓶23中。在分液瓶23中两相分离,即气相在瓶的上部而液相在底部,液相中包含原料中的水。与该液体分离且可能与部分溶解水分离的气体离开分液瓶23,经由管线25输送到压缩机26,并在那里被压缩。
如图3所示,压缩后的气体可以通过任选的热交换器28经历加热阶段,如果该热交换器存在则供应有热流体。优选的并根据图3的例子,该热流体是离开加氢和水解反应区32的热气态流出物。预先加热的压缩后的气体可任选地借助任选的加热装置30,例如热交换器,升高到操作温度,而后引入到反应区32中,在此根据本发明工艺进行加氢和水解反应。离开反应区32的热流出物经由管线33排出,并引入热交换器28中以加热待处理的气体。通过与待处理的气体接触冷却后,富含H2S的处理后的气体可经由管线34输送到第二个任选的冷凝器35,例如冷却塔,和/或可输送到同样任选的热交换器36。该冷却使得可将物流温度调整为与可能的上游处理相容的温度。从而,该冷却流可以特别是随后在用于捕集H2S或将其转化成元素硫的装置(未示出)中处理。
实施例
实施例1(比较例)、2和3(根据本发明)涉及组成示于表1中的典型原料A的H2S形式的硫化合物的转化效率。原料A对应于离开炭黑生产装置的气态流出物,并包含硫和氮的化合物(COS、CS2和HCN)和乙炔。实施例1根据专利US5466427中所述的工艺进行。
实施例2和3根据本发明的工艺进行,其包括至少一个用于使原料A中存在的不饱和烃化合物加氢的第一阶段a),随后是用于使离开阶段a)的流出物中存在的硫和氮化合物(COS和/或CS2和HCN)催化水解的阶段b)。
表1. 原料A的组成
原料A的组成 | 含量(vol. %) |
CS2 | 0.08 |
HCN | 0.05 |
COS | 0.013 |
SO2 | 0.007 |
H2S | 0.15 |
CH4 | 0.3 |
C2H2 | 0.3 |
CO | 8 |
H2 | 9 |
CO2 | 2 |
H2O | 45 |
O2 | 0.1 |
N2 | 35 |
因此,待处理的气态原料包含高达0.3体积%的不可忽略量的乙炔。
实施例1(比较例)
原料A直接与水一起输送到用于化合物COS和CS2水解的反应器中(反应器尺寸:直径2cm,高10cm),该反应器包含通过浸渍基于二氧化钛(TiO2)的载体制得的催化剂,该载体为挤出的圆柱状颗粒形式,直径为3.2mm且平均长度为6.7mm,在其上沉积了镍和钼。该催化剂具有以下组成:2.5wt%的氧化镍(NiO),9.0 wt%的三氧化钼(MoO3)和88.5wt%的二氧化钛。wt%是以催化剂的总重量计的。
用于催化水解反应的操作条件如下:
·温度(℃):220;
·压力(MPa):0.2;
·HSV(h-1):3600;
·水的总含量:45体积%。
对离开反应器的流出物组成进行分析(用气相色谱法)。操作48小时后得到的结果示于表2。
表2:离开水解阶段的气态流出物的组成
离开反应器的流出物的组成 | 含量(vol. %) |
CS2 | 0.07 |
HCN | 0.03 |
COS | 0.005 |
SO2 | 0.005 |
H2S | 0.16 |
CH4 | 0.3 |
C2H2 | 0.3 |
CO | 8 |
H2 | 9 |
CO2 | 2 |
H2O | 45 |
O2 | 未测定 |
N2 | 35 |
NH3 | 0.02 |
48小时的操作后,观察到CS2含量仅仅降低了大约12%。相比之下,发现COS的含量降低了61%。因此,当用包含不饱和有机化合物(在此为乙炔)的气体进行反应时,水解催化剂表现出对二硫化碳的低水解活性。
实施例2(根据本发明)
同样的原料A,其组成在表1中给出,首先输送到根据本发明的阶段a)的第一加氢反应器。阶段a)中使用的加氢催化剂由负载在载体上的0.28wt%的pd组成,该载体由直径为1.7mm的球体形式的烧结的(agglomerated)γ-氧化铝组成。阶段a)在以下操作条件下进行:
·温度(℃):220;
·压力(MPa):0.2;
·HSV(h-1):3200;
·原料中的H2含量:9体积%,没有添加额外的氢气。
按照实施例1中描述的方法操作48小时后,对离开阶段a)的流出物进行分析,流出物具有表3中给出的组成。
表3:来自加氢阶段流出物的组成
离开阶段 a)的流出物 | 含量 (vol. %) |
CS2 | 0.07 |
HCN | 0.005 |
COS | 0.008 |
SO2 | 0.001 |
H2S | 0.18 |
CH4 | 0.3 |
C2H2 | < 0.01 |
C2H6 | 0.3 |
CO | 7.8 |
H2 | 9 |
CO2 | 2.1 |
H2O | 45 |
O2 | < 0.001 |
N2 | 35 |
因此,加氢阶段使乙炔的浓度大大降低,相应形成乙烷。
离开阶段a)的流出物然后输送到根据本发明的阶段b)的第二反应器。阶段b)中所用的催化剂由91wt%的TiO2和9wt%的CaSO4组成。阶段b)在以下操作条件下进行:
·温度(℃):220;
·压力(MPa):0.2;
·HSV(h-1):2000;
·原料中的水含量:45体积%(不添加额外的水)。
表4中给出了离开阶段b)的流出物的组成。
表4:来自水解阶段的流出物的组成
离开阶段 b)的流出物 | 含量(vol. %) |
CS2 | 0.01 |
HCN | < 0.001 |
COS | 0.005 |
SO2 | 0.001 |
H2S | 0.30 |
CH4 | 0.3 |
C2H2 | < 0.01 |
C2H6 | 0.3 |
CO | 7.8 |
H2 | 9 |
CO2 | 2.1 |
H2O | 45 |
O2 | < 0.001 |
N2 | 35 |
结果发现,对残余气体进行的加氢阶段对化合物CS2的水解率具有积极的作用。由此,获得了大约86%的CS2含量降低。因此,可以得出结论用以降低不饱和有机化合物浓度的气体预处理,使得能够保持更好的二硫化碳水解活性。
实施例3(根据本发明)
表1中记载的原料首先输送到根据本发明的阶段a)的第一反应器。阶段a)中使用的加氢催化剂由负载在载体上的0.28wt%的Pd组成,该载体由直径为1.7mm的球体形式的烧结的γ-氧化铝组成。阶段a)在以下操作条件下进行:
·温度(℃):220;
·压力(MPa):0.2;
·HSV(h-1):3200;
·原料中的H2含量:9体积%,因此没有添加额外的氢气。
按照实施例1中描述的方法操作48小时后,对离开阶段a)的流出物组成进行分析。流出物的组成在表5中给出。
表5:来自加氢阶段的流出物的组成
离开阶段a)的流出物 | 含量 (vol. %) |
CS2 | 0.07 |
HCN | 0.005 |
COS | 0.008 |
SO2 | 0.001 |
H2S | 0.18 |
CH4 | 0.3 |
C2H2 | < 0.01 |
C2H6 | 0.3 |
CO | 7.8 |
H2 | 9 |
CO2 | 2.1 |
H2O | 45 |
O2 | < 0.001 |
N2 | 35 |
因此,原料气体的预先加氢处理使得能够将乙炔转化成乙烷,因此使得能够将乙炔含量降低到低于0.01体积%的值。
离开阶段a)的流出物然后被输送到根据本发明的阶段b)的第二反应器并在其中处理。阶段b)中所用的催化剂为实施例1中所描述的。该催化剂具有以下组成(以催化剂的总重量计):2.5wt%的氧化镍(NiO),9.0 wt%的三氧化钼(MoO3)和88.5wt%的二氧化钛。
该阶段b)的操作条件如下:
·温度(℃):220;
·压力(MPa):0.2;
·HSV(h-1):2000;
·原料中的水含量:45体积%,因此没有加入额外的水。
根据实施例1中记载的方法对离开阶段b)的流出物组成进行了分析。其结果示于表6。
表6:来自水解阶段的流出物的组成
离开阶段 b)的流出物 | 含量(vol. %) |
CS2 | 0.01 |
HCN | < 0.001 |
COS | 0.005 |
SO2 | 0.001 |
H2S | 0.30 |
CH4 | 0.3 |
C2H2 | < 0.01 |
C2H6 | 0.3 |
CO | 4.6 |
H2 | 12.2 |
CO2 | 5.3 |
H2O | 42 |
O2 | < 0.001 |
N2 | 35 |
该分析表明,用以使不饱和有机化合物饱和的预先的加氢阶段使得能够保持催化剂的催化性能,特别是针对碳的硫化物的水解活性。
在这里,也获得了大约87%的CS2含量降低和大约61%的COS含量降低。
Claims (15)
1.气体处理工艺,该气体包含10 ppm体积至0.5体积%的化合物COS和CS2中的至少一种以及30 ppm体积至5体积%的不饱和烃化合物,所述工艺包括以下阶段:
a)通过在氢气存在和100℃至400℃的温度下使所述气体接触加氢催化剂来进行不饱和烃化合物到链烷烃的加氢反应(1),以提供不饱和烃化合物贫化的气态流出物,所述加氢催化剂包含沉积在多孔载体上的选自钯、铂、镍和钴的至少一种金属,
b)在水存在下进行来自阶段a)的气态流出物中存在的COS和CS2的催化水解(2),以通过使所述来自阶段a)的气态流出物接触水解催化剂而提供富含H2S的气态流出物,该水解催化剂包含氧化铝或二氧化钛。
2.根据权利要求1的工艺,其中所述加氢催化剂包含铂,以金属表示其含量相对于催化剂的重量为0.02wt%至4wt%。
3.根据权利要求1的工艺,其中所述加氢催化剂包含钯,以金属表示其含量相对于催化剂的重量为0.05 wt%至5 wt%。
4.根据权利要求1的工艺,其中所述加氢催化剂包含镍,以氧化物表示其含量相对于催化剂的重量为0.5 wt%至15 wt%。
5.根据权利要求1的工艺,其中所述加氢催化剂包含钴,以氧化物表示其含量相对于催化剂的重量为0.5 wt%至15 wt%。
6.根据前述权利要求中任一项的工艺,其中所述加氢催化剂还包含钼,以氧化物表示其含量相对于催化剂的重量为1 wt%至20 wt%。
7.根据前述权利要求中任一项的工艺,其中所述水解催化剂还包含至少1wt%,优选0.5 wt%至10 wt%的至少一种碱金属或碱土金属或稀土元素的硫酸盐或硅酸盐。
8.根据权利要求1-6中任一项的工艺,其中所述水解催化剂还包含选自镍、钴、钼和钨的金属。
9.根据权利要求8的工艺,其中所述水解催化剂包含:
·含量相对于催化剂的重量为60wt%至99.8wt%的二氧化钛或氧化铝,
·至少一种选自镍、钴、钼和钨的金属,以氧化物表示其含量相对于催化剂的重量为0.2wt%至40wt%,优选为1wt%至25wt%。
10.根据前述权利要求中任一项的工艺,其中阶段a)和b)是在包括加氢催化剂床(13)和水解催化剂床(14)的同一反应器中进行的,催化剂床(13,14)在反应器中相对于彼此设置使得待处理气体在接触水解催化剂床(14)之前接触加氢催化剂床(13)。
11.根据前述权利要求中任一项的工艺,其中阶段a)是在0.1至5Mpa的压力以及1000至4000 h-1的HSV下进行的。
12.根据前述权利要求中任一项的工艺,其中阶段b)是在0.1至5Mpa的压力以及1000至4000 h-1的HSV下进行的。
13.根据前述权利要求中任一项的工艺,包括阶段c),在该阶段中在用于捕集H2S或用于将H2S转化成元素硫的装置中处理离开阶段b)的富含H2S的流出物。
14.根据前述权利要求中任一项的工艺,其中在进行加氢阶段a)之前对待处理的气体实施液/气分离。
15.根据前述权利要求中任一项的工艺,其中待处理的气体是从煤气化装置或石油焦气化装置或生物质气化装置获得的,或者从碳黑生产装置的煅烧炉获得的。
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