KR20000029943A - 황의활성상을가지며수은화합물로오염된촉매의처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황 화합물 기재의 활성 상을 나타내고 수은 화합물로 오염되어 있는 지지된 촉매의 처리 방법에 관한 것이다. 이 방법은 오염된 촉매를 불활성 분위기하에 300 내지 1000 ℃의 온도에서 가열하는 것으로 이루어진다. 본 발명의 방법에 의해 처리된 촉매는 수은으로 오염되기 전에 가졌던 특성과 동일한 특성을 나타낸다.

Description

황의 활성 상을 가지며 수은 화합물로 오염된 촉매의 처리 방법{Method for Treating a Catalyst Having an Active Sulphurous Phase and Contaminated by a Mercury Compound}

본 발명은 수은으로 오염된 다 쓴 촉매를 그의 재생 및 재사용을 위해 처리하는 방법에 관한 것이다.

오염된 다 쓴 제품의 처리는 최근들어 그 중요성이 날로 증가하고 있다. 환경적인 제한으로 인해 모든 유형의 액체, 고체 및 기체가 이들의 오염 물질 수준을 낮추며 환경으로의 오염 물질의 배출을 방지하는 것을 목표로 하여 정제된다.

많은 촉매는 흡수, 흡착 또는 화학 반응에 의해 그의 불순물들을 제거하는 것을 목적으로 개발되어 왔다. 그러나, 일단 오염된 제품을 정제해 버리면 불순물들이 보관되거나 또는 파괴되어야 할 이들 촉매 중에 고농도로 존재하는 것을 발견하게 된다.

최근에는 이들 다 쓴 촉매로부터 불순물들을 제거하기 위해 이들 촉매를 처리하려는 경향이 있다. 이러한 처리는 한편으로는 불순물들의 회수시 이들로부터 이익을 얻거나 또는 쉽게 보관될 수 있는 형태로 이들을 전환시키기 위해, 그리고 다른 한편으로는 다 쓴 촉매의 재생시 이들을 재사용할 수 있도록 하는 것에 목적을 둔다. 추가로 이러한 제2 양태는 신선한 촉매에 대한 신규 구입비를 부담할 필요가 없기 때문에 절약될 수 있다.

수은은 환경에 특히 유해한 불순물들 중에서 중요한 위치를 차지한다. 특히, 천연 가스 또는 석유 분획 중에 존재한다. 이들 가스들로부터 수은을 제거하기 위한 한 방법은 이들을 황 화합물 기재의 촉매, 예를 들어 황화구리와 같은 황 화합물 기재의 활성 상을 나타내는 지지된 촉매와 접촉시키는 것이다.

가스들 중에 존재하는 수은은 이들 촉매와 접촉 반응하여 촉매상에 흡착/흡수되어 남게 되는 수은 화합물, 특히 황화수은을 형성한다.

이들 수은 화합물을 포함하는 다 쓴 촉매는 현재 파괴되거나 또는 보관된다. 또한, 가스들을 계속 처리하기 위하여 신선한 촉매의 신규 구입비가 지급되어야 한다.

본 발명의 하나의 목적은 다 쓴 촉매로부터 수은을 제거할 뿐만 아니라 상기 촉매의 출발 활성 상을 재생시킬 수 있게 하는 이런 유형의 다 쓴 촉매를 처리하기 위한 방법을 제공하는 것이며, 이러한 방법에 의해 활성 상을 재침적시킬 필요없이 동일한 분야에 재사용할 수 있다.

이러한 목적을 갖는 본 발명은 황 화합물 기재의 활성 상을 나타내고 수은 화합물로 오염된, 지지된 촉매를 불활성 분위기하에 300 내지 1000 ℃의 온도에서 가열하는 것으로 이루어지는, 상기 촉매의 처리 방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 잇점은 하기 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.

따라서, 본 발명은 황 화합물 기재의 활성 상을 나타내고 수은 화합물로 오염되어 있는 지지된 촉매의 처리 방법에 관한 것이며, 이는 불활성 분위기하에 300 내지 1000 ℃의 온도에서 가열하는 것으로 이루어진다.

온도는 바람직하게는 400 내지 600 ℃일 수 있다.

불활성 분위기는 Ar, He 또는 N₂중 적어도 하나의 가스로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 아르곤이다.

체류 시간은 다양할 수 있다. 바람직하게는 1 내지 15 시간이다.

마찬가지로, 가스 혼합물의 스위핑 (sweeping) 유속은 다양할 수 있으며, 바람직하게는 촉매 1 g 당 1 시간 당 0.1 내지 10 리터의 가스이다.

촉매는 모든 유형의 로에서 가열될 수 있으나, 관형 로가 바람직하게 사용된다.

수은은 일반적으로 처리시 가스 형태로 제거되며 응축에 의해 회수된다. 수은은 황화수은 또는 금속성 수은의 형태로 회수된다.

본 발명에 따른 방법은 황화구리 기재의 활성 상을 나타내는 지지된 촉매를 처리하는데 특히 유용하다. 처리하려는 촉매 중의 상기 화합물의 양은 다양할 수 있다. 이러한 유형의 촉매는 수은을 황화수은 형태로 포착한다.

지지된 촉매는 알루미나, 실리카, 실리카/알루미나 또는 목탄 기재의 무기 지지체를 나타낼 수 있다.

수은의 제거는 수은의 정량 분석에서 알려진 다양한 분석 기술을 사용하는 분석특히 플라즈마 방출 분광법 (PES)에 의해 모니터링된다.

본 발명에 따르는 방법의 잇점은 수은을 촉매로부터 제거할 뿐만 아니라 촉매의 활성 상을 재생시키고 지지체가 처음 사용할 때와 동일한 특성을 나타낸다는 것이다.

하기 실시예는 본 발명을 예시하지만 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.

＜실시예 1＞

출발점은 하기 특성을 나타내는 촉매이다:

- 지지체: · 알루미나

· 비표면적 = 125 m²/g

· 전체 세공 체적 = 0.75 cm³/g

- 활성 상· CuS

· 양: 촉매의 중량 기준으로 15.3 중량% (즉, 구리 10.2 중량%)

이 촉매는 천연 가스로부터 수은을 제거하기 위한 유니트에서 사용되었다. 가스를 처리한 후, 촉매는 촉매의 중량 기준으로 황화수은 5.2 중량%를 포함하였다.

촉매는 본 발명의 방법에 따라 처리되도록 유니트로부터 제거하였다.

＜절차＞

다 쓴 촉매 100 g을 관형 로에 도입하였다.

이어서, 촉매가 도입된 로를 아르곤 기류하에 스위핑시켰다. 아르곤 유속은 300 l/시간이었다.

온도가 410℃가 될 때까지 5℃/분의 온도 증가 속도로 가열하기 시작하였다. 1 시간동안 상기 온도에서 촉매를 유지하였다.

＜결과＞

- Hg 양: 촉매의 중량 기준으로 0.2 중량% 미만

- Cu 양: 촉매의 중량 기준으로 10.2 중량%, 즉 CuS 15.3 중량%

- 비표면적: 130 m²/g

- 전체 세공 체적: 0.7 cm³/g

Claims (10)

1. 황 화합물 기재의 활성 상을 나타내고 수은 화합물로 오염되어 있는 지지된 촉매를 적어도 하나의 불활성 가스의 존재하에 300 내지 1000 ℃의 온도에서 가열하는 것을 특징으로 하는 상기 지지된 촉매의 처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 불활성 가스가 아르곤, 헬륨 및 질소 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1 또는 2항에 있어서, 온도가 400 내지 600 ℃인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 체류 시간이 1 내지 15 시간임을 특징으로 하는 방법.
5. 제1 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 촉매가 0.1 내지 10 리터/시간/촉매 g의 유속의 불활성 가스로 스위핑 (sweeping)되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 촉매가 관형 로에서 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 처리 동안 가스 형태로 제거된 수은이 응축에 의해 회수되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 지지된 촉매가 알루미나, 실리카, 실리카/알루미나 또는 목탄 기재의 무기 지지체를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 지지된 촉매가 황화구리 기재의 활성 상을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 촉매가 황화수은으로 오염되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.