CN112206760A - 一种高活性羰基硫水解催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种高活性羰基硫水解催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112206760A CN112206760A CN201910623067.3A CN201910623067A CN112206760A CN 112206760 A CN112206760 A CN 112206760A CN 201910623067 A CN201910623067 A CN 201910623067A CN 112206760 A CN112206760 A CN 112206760A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- activated carbon
- carbonyl sulfide
- cos
- activity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 210
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 title claims abstract description 75
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 111
- FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L caesium carbonate Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-]C([O-])=O FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 8
- HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M caesium hydroxide Chemical compound [OH-].[Cs+] HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 229910000024 caesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- CPRMKOQKXYSDML-UHFFFAOYSA-M rubidium hydroxide Chemical compound [OH-].[Rb+] CPRMKOQKXYSDML-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- 229910000026 rubidium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M lithium acetate Chemical group [Li+].CC([O-])=O XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 28
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 22
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 13
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 8
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 7
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 7
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 8
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 7
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- -1 NaOH modified activated carbon Chemical class 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 125000001741 organic sulfur group Chemical group 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004029 hydroxymethyl group Chemical group [H]OC([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910003158 γ-Al2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
- B01J23/04—Alkali metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8603—Removing sulfur compounds
- B01D53/8606—Removing sulfur compounds only one sulfur compound other than sulfur oxides or hydrogen sulfide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/618—Surface area more than 1000 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/633—Pore volume less than 0.5 ml/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/64—Pore diameter
- B01J35/647—2-50 nm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/308—Carbonoxysulfide COS
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高活性羰基硫水解催化剂及其制备方法，该催化剂以改性活性炭为载体，其活性组分为CH3COOLi、CH3COOCs、CH3COOK、Cs2CO3、Rb2CO3、CsOH、RbOH、LiOH中的一种或几种；所述活性组分与改性活性炭的质量比为5～25％；所述改性活性炭由强碱溶液改性制得。本发明的催化剂以改性活性炭为载体，采用浸渍法制备，本发明的制备方法简单，提高了催化剂的活性稳定性，制备的羰基硫水解催化剂具有大比表面和孔容等特点，相比现有技术，更有利于维持羰基硫水解催化剂的碱性中心，保持催化剂活性稳定性。
Description
技术领域
本发明属于脱硫催化剂技术领域，具体涉及一种高活性羰基硫水解催化剂及其制备方法。
背景技术
羰基硫(COS)是一种常见的有机硫。在以煤或石油制取化工原料气的过程中，COS是原料气中最主要的有机硫成份，会腐蚀生产设备，也是许多催化剂的毒物，是必须脱除的成分之一。目前，国内外应用最广泛的COS脱除技术主要是水解法；研究开发的羰基硫水解催化剂主要以活性氧化铝为主要成分，使羰基硫尽量在温和条件下转化为硫化氢。中国专利CN1069673A公开了一种羰基硫水解催化剂，在γ-Al2O3小球形载体上浸渍2～25％K2CO3水溶液，在不高于120℃温度下干燥，获得最终催化剂产品；原料气为脱碳后的变换气，COS含量1～5mgS/m3，反应条件为：空速2000h-1，压力0.5MPa，温度40～50℃，COS转化率大于95％。该催化剂主要应用在原料气COS含量比较低的条件下。但这类催化剂容易发生中毒现象，导致水解活性随温度的升高和氧浓度的增大而急剧下降。
中国专利CN1095309A公开了一种新型羰基硫水解催化剂，认为氧化铝基催化剂活性衰减是由于表面硫酸盐化所致，使用TiO2、ZrO2等物质改性γ-Al2O3载体，以便提高催化剂的活性，但该催化剂采用低温干燥方法制备，活性组分容易流失，而且处理原料气中COS含量仅在100～200ppm。
中国专利CN1304781A公开了一种羰基硫水解催化剂，在活性组分中添加了BaO，在温度80～150℃，常压，COS含量小于800mg/m3，空速6000～9000h-1条件下进行脱硫，COS转化率大于95％，但该催化剂应用温度较高，COS转化率仍有待提高。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术中催化剂活性不稳定、易失活等不足，提供一种高活性羰基硫水解催化剂及其制备方法。本发明的催化剂以改性活性炭为载体，采用浸渍法制备，本发明的制备方法简单，提高了催化剂的活性稳定性。
技术方案：本发明的目的通过下述技术方案实现：
本发明提供了一种高活性羰基硫水解催化剂，所述催化剂以改性活性炭为载体，其活性组分为CH3COOLi、CH3COOCs、CH3COOK、Cs2CO3、Rb2CO3、CsOH、RbOH、LiOH中的一种或几种；所述活性组分与改性活性炭的质量比为5～25％；所述改性活性炭由强碱溶液改性制得。
用强碱溶液对活性炭改性处理的方法：用质量分数2～10％的强碱溶液浸泡活性炭2～4h，这种浸泡改性方式过程比较温和，改性后活性炭比表面积和孔容有明显提高(见表1)，孔结构较为稳定。将浸泡后的活性炭水洗至pH呈弱碱性，干燥备用。
表1活性炭比表面和孔结构
| 物料名称 | 比表面(m<sup>2</sup>/g) | 孔容(cm<sup>3</sup>/g) | 孔径(A) |
| 改性前活性炭 | 1082 | 0.16 | 21.99 |
| 浓度5％NaOH改性活性炭 | 1219 | 0.18 | 22.29 |
| 浓度10％NaOH改性活性炭 | 1394 | 0.21 | 22.39 |
本发明具有制备方法简单，制备的羰基硫水解催化剂具有大比表面和孔容等特点，相比现有技术，更有利于维持羰基硫水解催化剂的碱性中心，保持催化剂活性稳定性。
优选地，所述活性炭为椰壳活性炭、木质活性炭或煤质活性炭中的一种或几种。
优选地，所述强碱溶液为NaOH、KOH中的一种或两种。
本发明还提供了上述高活性羰基硫水解催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)用强碱溶液对活性炭改性处理：用质量分数2～10％的强碱溶液浸泡活性炭2～4h，将浸泡后的活性炭水洗至pH呈弱碱性，干燥备用；
(2)将步骤(1)干燥后的改性活性炭在20～50℃下浸渍含质量分数10～25％的活性组分的水溶液4～24h；
(3)将步骤(2)浸渍活性组分的改性活性炭进行真空干燥，并在N2保护下焙烧后，得到所述催化剂。
优选地，所述步骤(1)中pH值为7.0～8.0。
优选地，所述步骤(1)中的干燥采用真空干燥方式，干燥温度为50～150℃，干燥时间4～24h。
优选地，所述步骤(3)中真空干燥温度为50～150℃，干燥时间4～24h。
优选地，所述步骤(3)中焙烧温度为300～600℃，焙烧时间2～6h。
本发明羰基硫水解催化剂的评价方法：原料气中COS浓度100～1000ppm，反应温度30～100℃。羰基硫水解催化剂活性评价实验在固定床反应器中进行，反应器直径6～10mm，催化剂床层高度3～6cm，活性以COS水解率表示。
有益效果：
(1)本发明的羰基硫水解催化剂具有大比表面和孔容，催化活性高，催化剂的活性稳定性好。
(2)本发明的制备方法简单，催化剂保持弱碱性，有利于维持羰基硫水解催化剂的碱性中心，改进催化剂活性组分，提高催化剂的活性稳定性。
(3)经过强碱改性的活性炭具有更大的比表面和孔容。
(4)改性活性炭保持弱碱性，有利于维持羰基硫水解催化剂的碱性中心，保持催化剂活性稳定。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1
(1)取5g 40～60目木质活性炭，用10％NaOH溶液浸泡4h，然后用去离子水洗涤至PH值为7.5，在真空烘箱70℃干燥6h，制得改性活性炭。
(2)用10％CH3COOK水溶液6g浸渍步骤(1)干燥后的改性活性炭载体，室温浸渍时间为20h。
(3)将浸渍活性组分的改性活性炭载体，在真空烘箱70℃干燥6h，然后在管式炉中通N2在300℃下焙烧2h，得到所述催化剂。
用所得的羰基硫水解催化剂脱除COS时，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速2000h-1、COS浓度503ppm。COS水解活性见表2：
表2 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率(％) | 100 | 100 | 100 | 99.92 | 99.68 | 99.56 |
实施例2
(1)取5g 40～60目煤质活性炭，用10％KOH溶液浸泡4h，然后用去离子水洗涤至PH值为7.2，在真空烘箱70℃干燥6h，制得改性活性炭。
(2)用5％CH3COOK水溶液3g和10％Cs2CO3水溶液3g混合溶液浸渍步骤(1)干燥后的改性活性炭载体，室温浸渍时间为10h。
(3)将浸渍活性组分的改性活性炭载体，在真空烘箱70℃干燥6h，然后在管式炉中通N2在500℃下焙烧3h，得到所述催化剂。
用所得的羰基硫水解催化剂脱除COS时，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速1500h-1、COS浓度500ppm。COS水解活性见表3：
表3 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率(％) | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.98 | 99.96 |
实施例3
(1)取5g 40～60目煤质活性炭，用10％KOH溶液和10％NaOH混合液浸泡4h，然后用去离子水洗涤至PH值为7.6，在真空烘箱80℃干燥8h，制得改性活性炭。
(2)用1％Rb2CO3水溶液3g和10％Cs2CO3水溶液3g混合溶液室温下浸渍上述步骤(1)干燥后的改性活性炭载体，浸渍时间为15h。
(3)将浸渍活性组分的改性活性炭载体，在真空烘箱70℃干燥6h，然后在管式炉中通N2在600℃下焙烧3h，得到所述催化剂。
用所得的羰基硫水解催化剂脱除COS时，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速2500h-1、COS浓度500ppm。COS水解活性见表4：
表4 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率(％) | 100 | 100 | 100 | 99.98 | 99.96 | 99.86 |
实施例4
(1)取5g 40～60目煤质活性炭，用10％KOH溶液混合液浸泡4h，然后用去离子水洗涤至PH值为7.4，在真空烘箱60℃干燥8h，制得改性活性炭。
(2)用5％LiOH溶液3g和15％CH3COOK水溶液3g混合溶液室温浸渍上述步骤(1)干燥后的改性活性炭载体，浸渍时间为15h。
(3)将浸渍活性组分的改性活性炭载体，在真空烘箱70℃干燥6h，然后在管式炉中通N2在600℃下焙烧3h，得到所述催化剂。
用所得的羰基硫水解催化剂脱除COS时，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速2500h-1、COS浓度500ppm。COS水解活性见表5：
表5 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率 | 91.68 | 89.94 | 87.27 | 84.42 | 82.89. | 81.86 |
实施例5
(1)取5g 40～60目木质活性炭，用10％KOH溶液混合液浸泡4h，然后用去离子水洗涤至PH值为7.6，在真空烘箱80℃干燥8h，制得改性活性炭。
(2)用10％Rb2CO3水溶液3g和5％Cs2CO3水溶液3g混合溶液室温浸渍上述步骤(1)干燥后的改性活性炭载体，浸渍时间为10h。
(3)将浸渍活性组分的改性活性炭载体，在真空烘箱80℃干燥6h，然后在管式炉中通N2在300℃下焙烧3h，得到所述催化剂。
用所得的羰基硫水解催化剂脱除COS时，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速1500h-1、COS浓度200ppm。COS水解活性见表6：
表6 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率(％) | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.86 | 99.68 |
实施例6
(1)取5g 40～60目煤质活性炭，用10％NaOH溶液浸泡4h，然后用去离子水洗涤至PH值为7.2，在真空烘箱150℃干燥4h，制得改性活性炭。
(2)用15％CH3COOLi水溶液3g和5％Cs2CO3水溶液3g混合溶液浸渍上述步骤(1)干燥后的改性活性炭载体，室温浸渍时间为15h。
(3)将浸渍活性组分的改性活性炭载体，在真空烘箱70℃干燥6h，然后在管式炉中通N2在600℃下焙烧3h，得到所述催化剂。
用所得的羰基硫水解催化剂脱除COS时，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速2000h-1、COS浓度500ppm。COS水解活性见表7：
表7 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率(％) | 100 | 100 | 99.82 | 98.92 | 98.62 | 97.89 |
实施例7
(1)取6g 40～60目木质活性炭，用2％NaOH溶液浸泡4h，然后用去离子水洗涤至PH值为7.3，在真空烘箱70℃干燥20h，制得改性活性炭。
(2)用25％CsCO3水溶液6g浸渍步骤(1)干燥后的改性活性炭载体，50℃浸渍时间为4h。
(3)将浸渍活性组分的改性活性炭载体，在真空烘箱50℃干燥24h，然后在管式炉中通N2在300℃下焙烧6h，得到所述催化剂。
用所得的羰基硫水解催化剂脱除COS时，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速2000h-1、COS浓度502ppm。COS水解活性见表8：
表8 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率(％) | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.98 | 99.96 |
实施例8
(1)取6g 40～60目煤质活性炭，用5％KOH溶液浸泡4h，然后用去离子水洗涤至PH值为7.4，在真空烘箱70℃干燥6h，制得改性活性炭。
(2)用10％CH3COOK水溶液6g浸渍步骤(1)干燥后的改性活性炭载体，室温浸渍时间为10h。
(3)将浸渍活性组分的改性活性炭载体，在真空烘箱70℃干燥6h，然后在管式炉中通N2在500℃下焙烧3h，得到所述催化剂。
用所得的羰基硫水解催化剂脱除COS时，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速1500h-1、COS浓度505ppm。COS水解活性见表9：
表9 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率(％) | 99.52 | 99.48 | 99.22 | 99.10 | 99.02 | 98.89 |
实施例9
(1)取5g 40～60目椰壳活性炭，用10％NaOH溶液浸泡4h，然后用去离子水洗涤至PH值为7.5，在真空烘箱70℃干燥6h，制得改性活性炭。
(2)用15％CH3COOCs水溶液6g浸渍步骤(1)干燥后的改性活性炭载体，室温浸渍时间为20h。
(3)将浸渍活性组分的改性活性炭载体，在真空烘箱80℃干燥5h，然后在管式炉中通N2在450℃下焙烧4h，得到所述催化剂。
用所得的羰基硫水解催化剂脱除COS时，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速2000h-1、COS浓度505ppm。COS水解活性见表10：
表10 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率(％) | 100 | 99.98 | 99.95 | 99.93 | 99.85 | 99.78 |
实施例10
(1)取5g 40～60目椰壳活性炭，用10％NaOH溶液浸泡2h，然后用去离子水洗涤至PH值为7.4，在真空烘箱70℃干燥6h，制得改性活性炭。
(2)用10％CH3COOK水溶液4g和5％CsOH溶液2g浸渍步骤(1)干燥后的改性活性炭载体，室温浸渍时间为24h。
(3)将浸渍活性组分的改性活性炭载体，在真空烘箱150℃干燥4h，然后在管式炉中通N2在500℃下焙烧4h，得到所述催化剂。
用所得的羰基硫水解催化剂脱除COS时，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速2000h-1、COS浓度501ppm。COS水解活性见表11：
表11 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率(％) | 99.98 | 99.96 | 99.94 | 99.90 | 99.84 | 99.66 |
比较例1
本对比例与实施例1相比较，按照中国专利CN1095309A(新型羰基硫水解催化剂)的方法
称取拟薄水铝石5g，偏钛酸0.5g，加入羟甲基纤维0.15g，混均，然后加入水2g，柠檬酸0.05g，浓硝酸0.05g，经挤条、干燥、焙烧制得载体，将该载体浸入10％KOH水溶液中30分钟，取出后在100℃下干燥10h，重复操作一次，制得含K2O12.5％的COS水解催化剂，在(Φ6mm*120mm)固定床反应器中装填0.5g催化剂，反应条件：温度80℃、空速1500h-1、COS浓度200ppm。COS水解活性见表12：
表12 COS水解活性
| 时间(h) | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| COS水解率(％) | 95.35 | 94.87 | 94.48 | 92.54 | 91.86 | 90.68 |
通过对比较例和实施例分析，本发明制备的羰基硫水解催化剂具有较高的水解活性，催化剂保持弱碱性，有利于维持羰基硫水解催化剂的碱性中心，改进催化剂活性组分，提高催化剂的活性稳定性。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (8)
1.一种高活性羰基硫水解催化剂，其特征在于，所述催化剂以改性活性炭为载体，其活性组分为CH3COOLi、CH3COOCs、CH3COOK、Cs2CO3、Rb2CO3、CsOH、RbOH、LiOH中的一种或几种；所述活性组分与改性活性炭的质量比为5～25％；所述改性活性炭由强碱溶液改性制得。
2.根据权利要求1所述的高活性羰基硫水解催化剂，其特征在于，所述活性炭为椰壳活性炭、木质活性炭或煤质活性炭中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的高活性羰基硫水解催化剂，其特征在于，所述强碱溶液为NaOH、KOH中的一种或两种。
4.根据权利要求1～3任一项所述的高活性羰基硫水解催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)用强碱溶液对活性炭改性处理：用质量分数2～10％的强碱溶液浸泡活性炭2～4h，水洗至pH呈弱碱性，干燥备用；
(2)将步骤(1)干燥后的改性活性炭在20～50℃下浸渍含质量分数10～25％的活性组分的水溶液4～24h；
(3)将步骤(2)浸渍活性组分的改性活性炭进行真空干燥，并在N2保护下焙烧后，得到所述催化剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中pH值为7.0～8.0。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的干燥采用真空干燥方式，干燥温度为50～150℃，干燥时间4～24h。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中真空干燥温度为50～150℃，干燥时间4～24h。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中焙烧温度为300～600℃，焙烧时间2～6h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910623067.3A CN112206760B (zh) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | 一种高活性羰基硫水解催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910623067.3A CN112206760B (zh) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | 一种高活性羰基硫水解催化剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112206760A true CN112206760A (zh) | 2021-01-12 |
| CN112206760B CN112206760B (zh) | 2023-05-26 |
Family
ID=74047158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910623067.3A Active CN112206760B (zh) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | 一种高活性羰基硫水解催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112206760B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113976100A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-28 | 南京工业大学 | 一种低温羰基硫水解催化剂及其制备方法和应用 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005018802A2 (en) * | 2003-08-25 | 2005-03-03 | Cabot Corporation | Compositions and chromatography materials for bioseparation |
| CN101559379A (zh) * | 2009-05-22 | 2009-10-21 | 昆明理工大学 | 一种水解羰基硫催化剂及其制备方法 |
| CN101657255A (zh) * | 2007-04-17 | 2010-02-24 | 赢创德固赛有限责任公司 | 用于制备甲硫醇的催化剂 |
| CN101670302A (zh) * | 2009-09-27 | 2010-03-17 | 昆明理工大学 | 以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂失活后的再生方法 |
| CN101703928A (zh) * | 2009-10-22 | 2010-05-12 | 昆明理工大学 | 一种低温水解羰基硫活性炭基催化剂及制备方法 |
| CN102600850A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-07-25 | 昆明理工大学 | 一种同时脱除羰基硫和二硫化碳的催化剂的制备方法 |
| US20130026072A1 (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Abdennour Bourane | Catalytic compositions useful in removal of sulfur compounds from gaseous hydrocarbons, processes for making these and uses thereof |
| CN104549542A (zh) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | 福建三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司 | 一种载体、基于该载体的羰基硫水解催化剂及其制备方法 |
-
2019
- 2019-07-11 CN CN201910623067.3A patent/CN112206760B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005018802A2 (en) * | 2003-08-25 | 2005-03-03 | Cabot Corporation | Compositions and chromatography materials for bioseparation |
| CN101657255A (zh) * | 2007-04-17 | 2010-02-24 | 赢创德固赛有限责任公司 | 用于制备甲硫醇的催化剂 |
| CN101559379A (zh) * | 2009-05-22 | 2009-10-21 | 昆明理工大学 | 一种水解羰基硫催化剂及其制备方法 |
| CN101670302A (zh) * | 2009-09-27 | 2010-03-17 | 昆明理工大学 | 以活性炭为载体的羰基硫水解催化剂失活后的再生方法 |
| CN101703928A (zh) * | 2009-10-22 | 2010-05-12 | 昆明理工大学 | 一种低温水解羰基硫活性炭基催化剂及制备方法 |
| US20130026072A1 (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Abdennour Bourane | Catalytic compositions useful in removal of sulfur compounds from gaseous hydrocarbons, processes for making these and uses thereof |
| CN102600850A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-07-25 | 昆明理工大学 | 一种同时脱除羰基硫和二硫化碳的催化剂的制备方法 |
| CN104549542A (zh) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | 福建三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司 | 一种载体、基于该载体的羰基硫水解催化剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| YI HH等: "Catalytic hydrolysis of carbonyl sulfide over modified coal-based activated carbons by loading metal", 《JOURNAL OF CENTRAL SOUTH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 》 * |
| 于丽丽等: "改性活性炭水解COS催化剂的再生方法", 《中南大学学报(自然科学版)》 * |
| 杨晨等: "羰基硫水解催化剂研究进展", 《当代化工》 * |
| 王广建等: "COS水解催化剂及其脱硫机理研究进展", 《炼油技术与工程》 * |
| 王红妍;易红宏;唐晓龙;于丽丽;: "羰基硫脱除技术研究现状及进展", 化学工业与工程 * |
| 项玉芝;罗晓;韩文英;杨建建;马翠平;辛利;王立彬;: "轻烃中羰基硫水解催化剂的制备及活性研究", 现代化工 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113976100A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-28 | 南京工业大学 | 一种低温羰基硫水解催化剂及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112206760B (zh) | 2023-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107497440B (zh) | 有机硫水解、吸收和脱氧的多功能脱硫剂的制备方法和应用 | |
| CN111389441A (zh) | 一种用于乙炔氢氯化反应的催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN110479346A (zh) | 一种用于甲醛净化的氮掺杂非贵金属催化剂及其制备方法 | |
| CN111569864A (zh) | 一种催化净化甲醛的活性炭复合材料及制备方法 | |
| CN110102302B (zh) | 一种羰基硫净化用催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN104841441A (zh) | 一种水解-氧化耦合法净化hcn的催化剂制备方法及应用 | |
| CN112206760B (zh) | 一种高活性羰基硫水解催化剂及其制备方法 | |
| CN113976078A (zh) | 一种剑麻纤维基生物质活性炭及其制备方法和应用 | |
| CN112546851A (zh) | 一种活性炭及其制备方法和在脱硫中的用途 | |
| CN106179295B (zh) | 一种光催化活性炭纤维及其制备方法 | |
| CN114160181B (zh) | 一种用于脱除有机硫的核壳催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN104645993B (zh) | 一种炭基催化剂的制备方法及应用 | |
| CN1133491C (zh) | 一种钌－氧化铝催化剂及其制备方法 | |
| CN109499534B (zh) | 一种用于苯深度脱硫的钯吸附剂的制备方法 | |
| CN114768755A (zh) | 再生烟气脱氯剂及其制备方法 | |
| CN112206761B (zh) | 一种高抗毒羰基硫水解催化剂及其制备方法 | |
| CN114210340A (zh) | 高活性气相合成碳酸二甲酯催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109433200B (zh) | 一种稀硝酸还原低负载量贵金属催化剂、制备及应用 | |
| CN105618070A (zh) | 一种高活性烟气脱硫催化剂的制备方法 | |
| CN110833838A (zh) | 一种超低汞触媒及其制备方法 | |
| CN113731457A (zh) | 一种有机硫水解催化剂及其制备方法 | |
| CN111003711A (zh) | 一种绿色制备高含碳多孔生物炭材料的方法 | |
| CN112206823A (zh) | 一种以改性硅胶为载体的羰基硫水解催化剂及其制备方法 | |
| CN111298801A (zh) | 一种加氢脱硫催化剂的制备方法 | |
| CN111330585B (zh) | 一种改性催化剂的制备方法及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |