CN107999148B - 一种水溶液体系脱硫催化剂的复活方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水溶液体系脱硫催化剂的复活方法，将积硫失活的分子筛催化剂浸泡在复活剂中，并搅拌震荡，静置5~15min后将催化剂滤出。复活剂包括：40~60份SZ‑54、30~40份甲苯和10~20份苯乙烯。有益效果为：本发明的复活剂成份的官能团与硫磺相似，且不同性质的官能团均参与对硫磺的萃取反应，各成分互相作用，大大增加了硫磺在复活剂中的溶解度；在反应进行过程中，因温度控制较低，所以基本不影响催化剂的活性，在此同时也可将催化剂上的硫固体消除；除了可以除去硫固体，复合剂可进行反复利用，脱硫结束后，将溶液温度降低可剔除硫，之后便可重复利用，节约能源。

Description

一种水溶液体系脱硫催化剂的复活方法

技术领域

本发明涉及催化剂复活技术领域，具体是一种水溶液体系脱硫催化剂的复活方法。

背景技术

脱硫是指指燃烧前脱去燃料中的硫分以及烟道气排放前的去硫过程，是防治大气污染的重要措施之一。燃煤烟气中的SO₂已经成为大气污染的主要原因， 当务之急是减少SO₂污染。不少烟气脱硫工艺在工业中得到广泛应用，对各类锅炉和焚烧炉尾气的治理也具有重要的现实意义。催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。对大多数工业催化剂来说，它的物理性质及化学性质随催化反应的进行发生微小的变化，短期很难察觉，然而长期运行过程中这些变化累积起来，造成催化剂活性选择性的显著下降，这就是催化剂的失活过程.另外，反应物中存在的毒物和杂质、上游工艺带来的粉尘、反应过程中原料结炭等外部原因也引起催化剂活性和选择性下降。

现有技术如授权公告号为CN102463153B的中国发明专利，公开了一种积碳失活加氢处理催化剂的再生复活方法，积碳失活的催化剂包含 VIB 族金属组分和 VIII 族金属组分，在含氧气体作用下，除去失活催化剂的积碳，使催化剂中的碳含量以质量含量计为0.5％～ 2％ ；然后与含碱性物质的溶液和有机添加剂的溶液接触，最后经热处理得到活性恢复的催化剂。该催化剂复活的方法需要在高温下与氧气接触反应，这会降低催化剂的活性，且该复活方法操作较复杂，再生剂不能重复利用。水溶液体系脱硫反应为H₂S+H₂O₂=2H₂O+S↓，反应需分子筛催化剂催化，但反应时产生的部分硫沉淀会附着在催化剂孔道内，造成催化剂的失活，影响反应的进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温和脱硫，不会破坏催化剂活性，脱硫率高，且复活剂可重复利用的水溶液体系脱硫催化剂的复活方法。

本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：

一种水溶液体系脱硫催化剂的复活方法，包括：按液固比10～30ml/g将积硫失活的分子筛催化剂浸泡在复活剂中，并搅拌震荡，浸泡脱硫时温度保持27~32℃，静置5~15min后将催化剂滤出。复活剂包括：40~60份SZ-54、30~40份甲苯和10~20份苯乙烯。复活剂使用过后控制其温度为0~1℃，静置5~15min，过滤得到硫固体，复活剂可继续参与循环利用。

作为优选，SZ-54为平均含硫量为54%的硫醚类混合物，其分子结构式为：H₉C₄—S—S—S—C₄H₉，H₉C₄—S—S—S—S—C₄H₉，H₉C₄—S—S—S—S—S—C₄H₉，其中以四个硫的硫醚为主。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1）本发明的复活剂成份的官能团与硫磺相似，且不同性质的官能团均参与对硫磺的萃取反应，各成分互相作用，大大增加了硫磺在复活剂中的溶解度；2）在反应进行过程中，因温度控制较低，所以基本不影响催化剂的活性，在此同时也可将催化剂上的硫固体消除；3）除了可以除去硫固体，复合剂可进行反复利用，脱硫结束后，将溶液温度降低可剔除硫，之后便可重复利用，节约能源；4）本发明对积硫失活的催化剂的含硫量无要求，无论催化剂中含硫量为多少，本发明方法均适用；5）本发明催化剂复活方法操作非常简单，条件温和，重现性好。

具体实施例

下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：

实施例1：

按液固比20ml/g将积硫失活的分子筛催化剂浸泡在复活剂中，并搅拌震荡，浸泡脱硫时温度保持30℃，静置10min后将催化剂滤出，积硫失活的催化剂记为C₀，脱硫后的催化剂记为C₁。复活剂包括：60份SZ-54、30份甲苯和10份苯乙烯。复活剂使用过后控制其温度为1℃，静置10min，过滤得到硫固体，复活剂可继续参与循环利用。

SZ-54为平均含硫量为54%的硫醚类混合物，其分子结构式为：H₉C₄—S—S—S—C₄H₉，H₉C₄—S—S—S—S—C₄H₉，H₉C₄—S—S—S—S—S—C₄H₉，其中以四个硫的硫醚为主。

实施例2：

按液固比20ml/g将积硫失活的分子筛催化剂浸泡在复活剂中，并搅拌震荡，浸泡脱硫时温度保持30℃，静置10min后将催化剂滤出，脱硫后的催化剂记为C₂。复活剂包括：50份SZ-54、40份甲苯和10份苯乙烯。复活剂使用过后控制其温度为1℃，静置10min，过滤得到硫固体，复活剂可继续参与循环利用。

SZ-54为平均含硫量为54%的硫醚类混合物，其分子结构式为：H₉C₄—S—S—S—C₄H₉，H₉C₄—S—S—S—S—C₄H₉，H₉C₄—S—S—S—S—S—C₄H₉，其中以四个硫的硫醚为主。

实施例3：

按液固比20ml/g将积硫失活的分子筛催化剂浸泡在复活剂中，并搅拌震荡，浸泡脱硫时温度保持30℃，静置10min后将催化剂滤出，脱硫后的催化剂记为C₃。复活剂包括：40份SZ-54、40份甲苯、20份苯乙烯、0.1份过硼酸钠和0.06份聚磷酸铵。复活剂使用过后控制其温度为1℃，静置10min，过滤得到硫固体，复活剂可继续参与循环利用。本发明的复活剂成份的官能团与硫磺相似，且不同性质的官能团均参与对硫磺的萃取反应，各成分互相作用，大大增加了硫磺在复活剂中的溶解度。过硼酸钠和聚磷酸铵能增强配方中其他成份与硫磺之间的分子间作用力，提高硫磺在复活剂中的溶解度，增强对催化剂的复活效果。

SZ-54为平均含硫量为54%的硫醚类混合物，其分子结构式为：H₉C₄—S—S—S—C₄H₉，H₉C₄—S—S—S—S—C₄H₉，H₉C₄—S—S—S—S—S—C₄H₉，其中以四个硫的硫醚为主。

对催化剂C₀、C₁、C₂、C₃进行孔结构数据测定，测定结果如表1所示：

表1

参数	C<sub>0</sub>	C<sub>1</sub>	C<sub>2</sub>	C<sub>3</sub>
					比表面积m <sup>2</sup> /g	214	257	258	269
孔容 mL/g	0.362	0.394	0.398	0.415

由表1可知积硫分子筛催化剂经过本发明的活化方法处理后，比表面积和孔容都有了较大幅度的提高，说明分子筛催化剂的活性得到了很好的恢复，本发明催化剂的复活方法具有良好的推广前景。

本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水溶液体系脱硫催化剂的复活方法，其特征在于；

所述方法包括：积硫失活的分子筛催化剂按液固比10～30mL/g浸泡在复活剂中，并搅拌震荡，浸泡脱硫时温度保持27～32℃，静置5～15min后将催化剂滤出，所述的复活剂包括：硫醚类混合物和有机添加剂；

所述的硫醚类混合物为SZ-54，具体为平均含硫量为54%的硫醚类混合物，其分子结构式为：H₉C₄-S-S-S-C₄H₉，H₉C₄-S-S-S-S-C₄H₉，H₉C₄-S-S-S-S-S-C₄H₉，其中以四个硫的硫醚为主；

所述的有机添加剂包括甲苯和苯乙烯。

2.根据权利要求1所述的一种水溶液体系脱硫催化剂的复活方法，其特征在于：所述的复活剂包括40～60份SZ-54、30～40份甲苯和10～20份苯乙烯。

3.根据权利要求1所述的一种水溶液体系脱硫催化剂的复活方法，其特征在于：所述的复活剂使用过后控制其温度为0～1℃，静置5～15min，过滤得到硫固体，复活剂可继续参与循环利用。