RU2559627C2 - Катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия и способ его получения - Google Patents
Катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2559627C2 RU2559627C2 RU2013126784/04A RU2013126784A RU2559627C2 RU 2559627 C2 RU2559627 C2 RU 2559627C2 RU 2013126784/04 A RU2013126784/04 A RU 2013126784/04A RU 2013126784 A RU2013126784 A RU 2013126784A RU 2559627 C2 RU2559627 C2 RU 2559627C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- alumina
- pore volume
- pseudoboehmite
- hours
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 206
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 131
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 105
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 title abstract 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 115
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 78
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 98
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 98
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Natural products CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 36
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 25
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 24
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 10
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 9
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 9
- 230000005070 ripening Effects 0.000 claims description 7
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 40
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 9
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 5
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 235000004035 Cryptotaenia japonica Nutrition 0.000 description 1
- 102000007641 Trefoil Factors Human genes 0.000 description 1
- 235000015724 Trifolium pratense Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N alumane;trihydrate Chemical compound O.O.O.[AlH3] RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000012088 reference solution Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B01D53/8612—Hydrogen sulfide
- B01D53/8615—Mixtures of hydrogen sulfide and sulfur oxides
-
- 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
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/26—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
-
- 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
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/52—Hydrogen sulfide
- B01D53/523—Mixtures of hydrogen sulfide and sulfur oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
- C01B17/0426—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process characterised by the catalytic conversion
- C01B17/0434—Catalyst compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/44—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water
- C01F7/441—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water by calcination
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/209—Other metals
- B01D2255/2092—Aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/16—Pore diameter
- C01P2006/17—Pore diameter distribution
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к катализатору извлечения серы на основе оксида алюминия, а также способу его получения. При этом катализатор имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 350 м2/г, объем пор, по меньшей мере, примерно 0,40 мл/г, и объем пор, имеющих диаметр пор, по меньшей мере, 75 нм, составляет, по меньшей мере, примерно 30% объема пор. Катализатор на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению выполнен из мгновенно прокаленного оксида алюминия, псевдобемита и необязательно связующего. Настоящее изобретение, кроме того, относится к применению катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия и к способу извлечения серы при использовании указанного катализатора. Технический результат заключается в разработке катализаторов извлечения серы, имеющих большую удельную площадь поверхности. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 16 пр.
Description
Настоящая заявка заявляет приоритет заявки на Китайский патент № 201210192484.5 от 12 июня 2012 г., которая приводится здесь в качестве ссылки в ее полноте.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящая заявка в общем плане относится к катализатору с высокой активностью извлечения серы на основе оксида алюминия и к способу его получения, в частности, к катализатору для конверсии смешанного газа, содержащего серосодержащее соединение (соединения), в элементарную серу, а также к способу его получения. Катализатор и способ настоящей заявки являются подходящими для извлечения серосодержащего соединения (соединений) из установок десульфуризации и очистки от загрязнений нефтепереработки, химической переработки угля и природного газа.
Предпосылки создания изобретения
Серосодержащие соединения из установок десульфуризации и удаления загрязнений нефтепереработки, химической переработки угля и природного газа обычно вводятся в установку извлечения серы для извлечения серы. Установка извлечения серы обычно включает в себя устройство извлечения серы и устройство обработки отходящего газа.
Устройство извлечения серы, главным образом, используется для осуществления термических реакций, имеющих место в реакционной печи, и каталитических реакций, имеющих место в различных конвертерах. В печи сжигания главной реакцией является реакция Клауса, и примерно 60-65% H2S превращается в элементарную серу после таких реакций. В конвертерах низкотемпературная реакция Клауса (как показано ниже) осуществляется между H2S и SO2 в присутствии катализатора извлечения серы с тем, чтобы дополнительно увеличить степень конверсии и выход серы установки:
2H2S+SO2→3/х Sx+2H2O
Устройство обработки отходящего газа используется для превращения небольшого количества серосодержащего соединения (соединений), иных, чем H2S, содержащихся в отходящем газе Клауса, путем реакций с Н2 в присутствии катализатора гидрирования отходящего газа. Газ, полученный после таких реакций, охлаждается ниже 42°C колонной охлаждения и вводится в колонну адсорбции аминной жидкостью, где H2S селективно адсорбируется аминной жидкостью. Адсорбционный раствор вводится в регенерационную колонну и H2S, растворенный в метилдиэтаноламине, отгоняется, а раствор метилдиэтаноламина циркулирует. Отогнанный H2S вводится в установку извлечения серы. После того, как H2S отходящий газ адсорбируется метилдиэтаноламином, очищенный газ направляется в печь для прокаливания и высвобождается в атмосферу после прокаливания.
Главные реакции, имеющие место в реакторе гидрирования отходящего газа Клауса, включают в себя:
SO2+3H2→H2S+2H2O
S8+8H2→8H2S
CS2+4H2→2H2S+CH4
Катализатор, используемый в устройстве извлечения серы, и катализатор, используемый в устройстве обработки отходящего газа, являются катализаторами различных типов. Хотя оба катализатора используются в установке извлечения серы, они имеют совершенно различные функции.
Разработка катализаторов извлечения серы идет через следующие стадии. Сначала природные бокситные катализаторы использовались в промышленных установках и степень извлечения серы составляла от 80% до 85%. Не превращенные соединения серы сжигаются и высвобождаются в атмосферу в форме SO2, приводя к серьезному загрязнению окружающей среды. Затем были разработаны катализаторы извлечения серы на основе оксида алюминия и общая степень извлечения серы была значительно улучшена. В настоящее время катализаторами извлечения серы, используемыми на промышленных установках, являются, главным образом, такие катализаторы извлечения серы на основе оксида алюминия. Важным примером является катализатор LS-300, разработанный by Research Institute of Qilu Branch, SINOPEC. Данный катализатор содержит оксид алюминия в качестве главного ингредиента, имеет удельную площадь поверхности более 300 м2/г и имеет высокую активность Клауса. Значительное техническое развитие достигается от начальных бокситных катализаторов до катализатора LS-300.
С увеличением масштаба нефтепереработки или химической переработки угля или с увеличением количества экстрагируемого природного газа желательно делать установки извлечения серы крупными. Крупная установка может снизить эксплуатационные расходы и является экономически выгодной. Кроме того, благодаря ухудшению сырой нефти, более высокой чистоте продуктов и увеличению пропорции высокосернистой сырой нефти, все больше и больше получается кислотного газа. Такие крупномасштабные установки извлечения серы нуждаются в катализаторах извлечения серы высокой активности для взаимодействия с ними.
Каталитическая активность катализаторов извлечения серы тесно связана с параметром удельной площади поверхности. В данных условиях чем больше удельная площадь поверхности, тем выше активность. Таким образом, желательно разработать катализаторы извлечения серы, имеющие большую удельную площадь поверхности.
Заявка на Китайский патент 200310105748.Х рассматривает способ получения катализатора гидрирования сернистого отходящего газа.
Заявка на Китайский патент 200510042213.1 рассматривает катализатор Клауса гидрирования отходящего газа, в которой катализатор Клауса гидрирования отходящего газа получают при использовании модифицированного диоксидом кремния псевдобемита, имеющего большой объем пор и большую удельную площадь поверхности, и мгновенно прокаленного оксида алюминия в качестве главных исходных материалов. Должно быть отмечено, что псевдобемитом, используемым в данной заявке, является модифицированный диоксидом кремния псевдобемит.
В технике желательно обеспечить катализатор извлечения серы с высокой активностью.
Описание настоящего изобретения
Целью настоящего изобретения является создание катализатора извлечения серы с высокой активностью и способа его получения, где катализатор имеет большую удельную площадь поверхности, большой объем пор, высокую каталитическую активность и высокую степень извлечения серы, и где катализатор может поддерживать крупномасштабные установки десульфуризации и удаления загрязнений для нефтепереработки, химической переработки угля и природного газа.
Катализатором извлечения серы согласно настоящему изобретению является катализатор на основе оксида алюминия, имеющий превосходные удельную площадь поверхности, объем пор и макропористый объем.
Катализатор на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 350 м2/г.
Катализатор на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению имеет объем пор, по меньшей мере, примерно 0,40 мл/г.
В контексте настоящего изобретения удельная площадь поверхности и объем пор определяются методом азотной адсорбции согласно GB/T6609.35-2009.
Согласно настоящему изобретению объем пор, имеющих диаметр пор, по меньшей мере, примерно 75 нм (здесь далее «макропористый объем») в катализаторе извлечения серы на основе оксида алюминия, составляет, по меньшей мере, примерно 30% объема пор, и/или объем пор, имеющих диаметр пор, по меньшей мере, примерно 75 нм, составляет, по меньшей мере, примерно 0,12 мл/г.
В контексте настоящего изобретения макропористый объем определяется с использованием ртутного порозиметра.
Катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению получают из мгновенно прокаленного оксида алюминия, псевдобемита и, необязательно, связующего. Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия получают из мгновенно прокаленного оксида алюминия, псевдобемита и связующего.
Согласно настоящему изобретению мгновенно прокаленный оксид алюминия, используемый в настоящем изобретении, имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 250 м2/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 300 м2/г. Согласно настоящему изобретению мгновенно прокаленный оксид алюминия, используемый в настоящем изобретении, имеет объем пор, по меньшей мере, примерно 0,20 мл/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 0,30 мл/г, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 0,35 мл/г. Обычно содержание указанного мгновенно прокаленного оксида алюминия, рассчитанное как Al2O3 по массе, составляет, по меньшей мере, примерно 90%. Обычно мгновенно прокаленный оксид алюминия получают обработкой тригидрата алюминия при определенной температуре, например, при температурах в интервале 800-1000°C, в течение очень короткого периода времени, как описано в патентах США №№ 4051072 и 3222129. Считается, что мгновенно прокаленный оксид алюминия, используемый в настоящем изобретении, обеспечивает основу физической структуры для катализаторов, имеющих большую удельную площадь поверхности, большой объем пор и высокую каталитическую активность.
Согласно настоящему изобретению псевдобемит, используемый в настоящем изобретении, имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 360 м2/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 400 м2/г, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 420 м2/г. Согласно настоящему изобретению псевдобемит, используемый в настоящем изобретении, имеет объем пор, по меньшей мере, примерно 0,70 мл/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1,00 мл/г, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1,20 мл/г. Обычно содержание указанного псевдобемита, рассчитанное как Al2O3 по массе, составляет, по меньшей мере, примерно 70%. Считается, что псевдобемит, используемый в настоящем изобретении, привносит хороший синергический эффект для дополнительного увеличения удельной площади поверхности и объема пор катализатора и, таким образом, имеет большое влияние на увеличение каталитической активности и улучшение степени извлечения серы.
В контексте настоящего изобретения содержание оксида алюминия определяется методом обратного титрования, в котором избыточное количество ЭДТК используется в качестве комплексообразующего агента, и остаточная ЭДТК титруется эталонным раствором ZnCl2 c тем, чтобы рассчитать содержание оксида алюминия.
Если для получения катализатора настоящего изобретения используется связующее, могут быть использованы связующие, уже известные в технике. Предпочтительно, используемое связующее выбрано из группы, состоящей из уксусной кислоты, азотной кислоты, лимонной кислоты, золя алюминия и их комбинации, более предпочтительно, в качестве связующего используется уксусная кислота. Предполагается, что имеется хорошая совместимость между указанными связующими и другими ингредиентами катализатора, и, таким образом, гарантируются требуемая прочность и стабильность катализатора согласно настоящему изобретению.
При получении катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению указанный псевдобемит используется в количестве от примерно 5 до примерно 100 масс.ч. (рассчитанном как Al2O3), предпочтительно, от примерно 10 до примерно 60 масс.ч., на 100 масс.ч. (рассчитанном как Al2O3) мгновенно прокаленного оксида алюминия.
При получении катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению, если используется связующее, указанное связующее используется в количестве от примерно 3 до примерно 16 масс.ч., предпочтительно, от примерно 6 до примерно 12 масс.ч., на 100 масс.ч. (рассчитанном как Al2O3) мгновенно прокаленного оксида алюминия.
Отсутствуют конкретные ограничения форм катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению, и могут использоваться традиционные формы в технике, включая (но не ограничиваясь этим) сферическую (шарики), цилиндрическую, кольцевую формы, форму бруска, трилистника и т.п. Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению находится в форме сферических частиц (шарики). Предпочтительно, сферические частицы имеют диаметр от примерно 4 мм до примерно 6 мм.
Когда катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению находится в форме сферических частиц, катализатор имеет прочность на раздавливание, по меньшей мере, примерно 130 Н/частица, предпочтительно, примерно 140 Н/частица. Прочность на раздавливание определяется согласно GB/T3635.
Как описано выше, катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению представляет собой катализатор на основе оксида алюминия. Что касается термина «катализатор на основе оксида алюминия», он означает, что катализатор не содержит или по существу не содержит твердых веществ, иных, чем оксид алюминия (т.е. твердые примеси, не являющиеся оксидом алюминия). Термин «по существу не содержит» означает, что катализатор не содержит преднамеренно введенные твердые вещества, иные, чем оксид алюминия, но может содержать твердые вещества, иные, чем оксид алюминия (примеси), введенные с исходными материалами для данного катализатора. Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения, если вообще присутствуют, твердые примеси, не являющиеся оксидом алюминия (т.е. твердые вещества, иные, чем оксид алюминия) присутствуют в количестве не более примерно 0,35% масс., предпочтительно, не более примерно 0,30% масс., по отношению к массе катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия. В контексте настоящего изобретения содержание указанных твердых примесей, не являющиеся оксидом алюминия определяется с помощью флуоресцентного анализатора. Перед определением катализатор сушат при температуре 150°C в течение 2-3 ч. В контексте настоящего изобретения указанные твердые вещества, не являющиеся оксидом алюминия, включают в себя (но не ограничиваются этим) оксид натрия, диоксид кремния, оксид железа и т.д.
Соответственно, исходные материалы для получения катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению, например, мгновенно прокаленный оксид алюминия, псевдобемит и связующее, не содержат или по существу не содержат примеси, иные, чем алюминий. Конечно, как заметят специалисты в данной области техники, исходные материалы могут содержать примеси, иные, чем алюминий, которые вводятся неизбежно в процессе получения указанных исходных материалов, при условии, что конечный катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению не содержат или по существу не содержат твердые вещества, иные, чем оксид алюминия.
Согласно варианту настоящего изобретения предусматривается катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия, характеризующийся тем, что данный катализатор получается при 100 масс.ч. мгновенно прокаленного оксида алюминия (рассчитанного как Al2O3), примерно 5-100 масс.ч. псевдобемита (рассчитанного как Al2O3) и примерно 3-16 масс.ч. связующего, в котором
a) мгновенно прокаленный оксид алюминия имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, 250 м2/г и объем пор, по меньшей мере, примерно 0,20 мл/г;
b) псевдобемит имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, 360 м2/г и объем пор, по меньшей мере, примерно 0,70 мл/г;
с) связующим является любой один представитель из уксусной кислоты, азотной кислоты, лимонной кислоты, золя алюминия и их комбинации;
d) указанный катализатор высокой активности извлечения серы на основе оксида алюминия имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, 350 м2/г, объем пор, по меньшей мере, примерно 0,40 мл/г и макропористый объем (объем пор, имеющих диаметр пор, по меньшей мере, 75 нм), составляющий, по меньшей мере, примерно 30% объема пор.
Согласно другому варианту настоящего изобретения предусматривается катализатор высокой активности извлечения серы на основе оксида алюминия, характеризующийся тем, что данный катализатор получается при 100 масс.ч. мгновенно прокаленного оксида алюминия (рассчитанного как Al2O3), примерно 10-60 масс.ч. псевдобемита (рассчитанного как Al2O3) и примерно 6-12 масс.ч. связующего, в котором
А) мгновенно прокаленный оксид алюминия имеет содержание, по меньшей мере, примерно 90% масс. (рассчитанное как Al2O3), удельную площадь поверхности, по меньшей мере, 300 м2/г и объем пор, по меньшей мере, примерно 0,30 мл/г;
b) псевдобемит имеет содержание, по меньшей мере, примерно 70% масс. (рассчитанное как Al2O3), удельную площадь поверхности, по меньшей мере, 400 м2/г и объем пор, по меньшей мере, примерно 1,00 мл/г;
с) связующим является уксусная кислота;
указанный катализатор высокой активности извлечения серы на основе оксида алюминия имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, 350 м2/г, объем пор, по меньшей мере, примерно 0,40 мл/г и макропористый объем (объем пор, имеющих диаметр пор, по меньшей мере, 75 нм), составляющий, по меньшей мере, примерно 30% объема пор.
Согласно еще другому варианту настоящего изобретения предусматривается катализатор высокой активности извлечения серы на основе оксида алюминия, характеризующийся тем, что данный катализатор получается при 100 масс.ч. мгновенно прокаленного оксида алюминия (рассчитанного как Al2O3), примерно 10-60 масс.ч. псевдобемита и примерно 6-12 масс.ч. связующего, в котором
a) мгновенно прокаленный оксид алюминия имеет содержание, по меньшей мере, примерно 90% масс. (рассчитанное как Al2O3), удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 300 м2/г и объем пор, по меньшей мере, примерно 0,35 мл/г;
b) псевдобемит имеет содержание, по меньшей мере, примерно 70% масс. (рассчитанное как Al2O3), удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 420 м2/г и объем пор, по меньшей мере, примерно 1,20 мл/г;
с) связующим является уксусная кислота;
указанный катализатор высокой активности извлечения серы на основе оксида алюминия имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, 350 м2/г, объем пор, по меньшей мере, примерно 0,40 мл/г и макропористый объем (объем пор, имеющих диаметр пор, по меньшей мере, 75 нм), составляющий, по меньшей мере, примерно 30% объема пор.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к способу извлечения серы, содержащему применение катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению в устройстве извлечения серы установки извлечения серы. Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения указанной установкой извлечения серы может быть, например, установка извлечения серы в отраслях нефтепереработки, химической переработки угля и природного газа. Например, катализатор согласно настоящему изобретению используется для катализа низкотемпературной реакции Клауса между H2S и SO2:
2H2S+SO2→3/х Sx+2H2O
Настоящее изобретение, кроме того, относится к способу получения катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению. Согласно аспекту настоящего изобретения способ согласно настоящему изобретению для получения катализатора содержит стадии смешения мгновенно прокаленного оксида алюминия и псевдобемита, образования (формования) результирующей смеси, созревания, сушки и прокаливания.
Отсутствуют конкретные ограничения стадии смешения, при условии, что мгновенно прокаленный оксид алюминия и псевдобемит смешиваются так, чтобы обеспечить однородную смесь. Указанными прокаленными оксидом алюминия и псевдобемитом могут быть оксид алюминия и псевдобемит, описанные выше.
В способе настоящего изобретения псевдобемит может быть дегидратирован сушкой перед смешением. Предпочтительно, псевдобемит дегидратируется при температуре от примерно 500 до примерно 600°C в течение примерно 1-4 ч, предпочтительно, в течение примерно 1-2 ч.
В способе настоящего изобретения связующее, например, связующие, описанные выше, могут использоваться на стадии образования (формования). Предпочтительно, связующее используется в форме водного раствора, который известен специалистам в данной области техники. Отсутствуют конкретные ограничения стадии формования, и могут использоваться различные способы формования, известные в технике, для обеспечения желаемых форм катализатора. Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения стадией формования в способе настоящего изобретения является стадия формования шарика. Например, шарикоформующая машина, известная в технике, может использоваться для выполнения такой стадии формования. Будучи формованным, получаемый продукт может быть рассортирован с выбором продуктов требуемого размера. Например, согласно варианту настоящего изобретения могут быть выбраны сферические частицы, имеющие диаметр от примерно 4 мм до примерно 6 мм. Считается, что сферические частицы могут облегчить набивку катализатора.
В способе настоящего изобретения формованный катализатор, полученный со стадии формования, может быть подвергнут созреванию. Операция созревания является хорошо известной в технике. Однако, согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения созревание может проводиться водяным паром, имеющим температуру от примерно 40 до примерно 100°C, предпочтительно, от примерно 80 до примерно 100°C, более предпочтительно, от примерно 90 до примерно 100°C. Созревание может проводиться в течение от примерно 10 до примерно 40 ч.
Созревший катализатор может быть высушен. Сушка может проводиться при температуре от примерно 100 до примерно 160°C, предпочтительно, от примерно 110 до примерно 130°C. Сушка может длиться от примерно 2 до примерно 10 ч, предпочтительно, от примерно 3 до примерно 5 ч.
Высушенный катализатор настоящего изобретения может быть прокален. Согласно аспекту настоящего изобретения высушенный катализатор настоящего изобретения может быть прокален при температуре от примерно 350 до примерно 500°C, предпочтительно, от примерно 380 до примерно 450°C, в течение примерно 2-10 ч, предпочтительно, от примерно 3 до примерно 5 ч.
Без ограничения какими-либо теориями предполагается, что применение атмосферы водяного пара на стадии созревания может обеспечить катализатор, имеющий большую удельную площадь поверхности, большой объем пор и подходящую прочность.
Например, на фигуре 1 показана блок-схема согласно варианту способа настоящего изобретения.
Согласно варианту настоящего изобретения предусматривается способ согласно настоящему изобретению для получения катализатора высокой активности извлечения серы на основе оксида алюминия, содержащий следующие стадии:
1) дегидратирование псевдобемита
дегидратирование исходного материала псевдобемита при температуре от примерно 500 до примерно 600°C в течение примерно 1-2 ч;
2) смешение
однородное смешение 100 масс.ч. исходного материала мгновенно прокаленного оксида алюминия (рассчитанного как Al2O3) и примерно 5-100 масс.ч. дегидратированного псевдобемита со стадии дегидратирования (рассчитанного как Al2O3);
3) получение раствора связующего
смешение примерно 3-16 масс.ч. связующего с водой и равномерное перемешивание;
4) формование шариков
введение части однородно смешанной смеси, полученной со стадии смешения, в шарикоформующую машину, вращение на машине и напыление раствора связующего, полученного на стадии получения на материал в машине; формование шарика указанного материала в небольшие сферические частицы под действием раствора связующего; поддержание введения смеси при напылении раствора связующего до превращения большей части смеси в сферические частицы, имеющие диаметр φ примерно 4-6 мм и прекращение вращения; рассев сферических частиц с собиранием гранул, имеющих диаметр φ примерно 4-6 мм;
5) созревание
созревание гранул, имеющих диаметр φ примерно 4-6 мм, формованных на стадии 4), в атмосфере водяного пара, имеющего температуру примерно 40-100°C в течение примерно 10-40 ч;
6) сушка
сушка гранул, имеющих диаметр φ примерно 4-6 мм, полученных на стадии 5), при температуре примерно 100-160°C в течение примерно 2-10 ч; и
7) прокаливание
прокаливание гранул, имеющих диаметр φ примерно 4-6 мм, полученных на стадии 6), при температуре примерно 300-500°C в течение примерно 2-10 ч с тем, чтобы получить катализатор.
Согласно другому варианту настоящего изобретения в вышеуказанном способе стадия созревания 5) проводится при температуре примерно 80-100°C в течение примерно 10-40 ч, стадия сушки 6) проводится при температуре примерно 110-130°C в течение примерно 3-5 ч, и стадия прокаливания 7) проводится при температуре примерно 380-450°C в течение примерно 3-5 ч.
Согласно еще другому варианту настоящего изобретения в указанном выше способе стадия созревания 5) проводится при температуре примерно 90-100°C в течение примерно 10-40 ч, стадия сушки 6) проводится при температуре примерно 110-130°C в течение примерно 3-5 ч, и стадия прокаливания 7) проводится при температуре примерно 380-450°C в течение примерно 3-5 ч.
Настоящее изобретение также относится к применению катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению. Катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия согласно настоящему изобретению может использоваться для извлечения серы на установках извлечения серы. Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения катализатор извлечения серы согласно настоящему изобретению может использоваться в каталитическом реакционном способе для извлечения элементарной серы из серосодержащего соединения (соединений), полученных от установки десульфуризации и удаления загрязнений нефтепереработки, химической переработки угля или природного газа.
Как описано выше, катализатор извлечения серы согласно настоящему изобретению представляет собой чистый катализатор на основе оксида алюминия и катализатор, не содержащий или по существу не содержащий примесей. Псевдобемит, используемый в настоящем изобретении, является не модифицированным, например, не модифицированным кремнием. Таким образом, псевдобемит, используемый в настоящем изобретении, не содержит кремний и отличается от кремнийсодержащего псевдобемита, используемого в заявке на Китайский патент 200510042213.1. Кроме того, должно быть отмечено, что заявка на Китайский патент 200510042213.1 относится только к катализатору гидрирования отходящего газа Клауса для снижения содержания соединения (соединений) серы, иных, чем H2S, и, таким образом, указанный катализатор является катализатором гидрирования, используемым в устройстве очистки отходящего газа установки извлечения серы. В противоположность заявке на Китайский патент 200510042213.1 катализатор согласно настоящему изобретению является катализатором получения серы для превращения смешанного газа серосодержащих соединений в элементарную серу и используется в устройстве извлечения серы установки извлечения серы. Указанные два катализатора являются различных типов и имеют различные назначения, хотя оба используются в установке извлечения серы.
Катализатор высокой активности извлечения серы, способ его получения и применение согласно настоящему изобретению по сравнению с известными в технике обеспечивают следующие полезные технические эффекты:
1. Предусматриваются катализатор высокой активности извлечения серы, который имеет большую удельную площадь поверхности, большой объем пор и высокую каталитическую активность, и который может поддерживать установки десульфуризации и удаления загрязнения для нефтепереработки, химической переработки угля и природного газа, а также способ его получения и его применение.
2. Катализатор настоящего изобретения имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 350 м2/г, объем пор, по меньшей мере, примерно 0,40 мл/г, и макропористый объем пор, составляющий, по меньшей мере, примерно 30% объема пор, обеспечивая высокую активность Клауса и высокую активность к органно-серному гидролизу.
3. Прочность на раздавливание катализатора настоящего изобретения может составлять выше 160 Н/частица.
4. При использовании в установке извлечения серы катализатор настоящего изобретения может улучшать степень извлечения серы в одинаковых рабочих условиях; в некоторых условиях степень конверсии серы установки может быть улучшена на 0,5-1,0% (по меньшей мере, 96%), обеспечивая заметную экономическую и социальную выгоду.
Настоящее изобретение, в частности, включает в себя следующие отдельные варианты:
Пункт 1. Катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия, отличающийся тем, что катализатор имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 350 м2/г, объем пор, по меньшей мере, примерно 0,40 мл/г, и объем пор, имеющих диаметр пор, по меньшей мере, 75 нм, составляет, по меньшей мере, примерно 30% объема пор.
Пункт 2. Катализатор на основе оксида алюминия по п.1, отличающийся тем, что катализатор не содержит или по существу не содержит твердые материалы, не являющиеся оксидом алюминия, предпочтительно, если присутствуют, твердые материалы, не являющиеся оксидом алюминия, составляют не более примерно 0,30% масс. катализатора на основе оксида алюминия.
Пункт 3. Катализатор на основе оксида алюминия по п.1 или 2, отличающийся тем, что катализатор на основе оксида алюминия выполнен из мгновенно прокаленного оксида алюминия и псевдобемита.
Пункт 4. Катализатор на основе оксида алюминия по п.3, отличающийся тем, что катализатор на основе оксида алюминия выполнен из мгновенно прокаленного оксида алюминия, псевдобемита и связующего.
Пункт 5. Катализатор на основе оксида алюминия по п.4, отличающийся тем, что связующее выбрано из группы, состоящей из уксусной кислоты, азотной кислоты, лимонной кислоты, золя алюминия и их комбинации, предпочтительно, связующим является уксусная кислота.
Пункт 6. Катализатор на основе оксида алюминия по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что псевдобемит используется в количестве от примерно 5 до примерно 100 масс.ч. (рассчитанном как Al2O3), предпочтительно, от примерно 10 до примерно 60 масс.ч. на 100 масс.ч. мгновенно прокаленного оксида алюминия (рассчитанного как Al2O3).
Пункт 7. Катализатор на основе оксида алюминия по любому из пп.3-6, отличающийся тем, что связующее используется в количестве от примерно 3 до примерно 16 масс.ч., предпочтительно, от примерно 6 до примерно 12 масс.ч. на 100 масс.ч. мгновенно прокаленного оксида алюминия (рассчитанного как Al2O3).
Пункт 8. Катализатор на основе оксида алюминия по любому из пп.3-7, отличающийся тем, что мгновенно прокаленный оксид алюминия имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 250 м2/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 300 м2/г, и объем пор, по меньшей мере, примерно 0,20 мл/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 0,30 мл/г, и, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 0,35 мл/г.
Пункт 9. Катализатор на основе оксида алюминия по любому из пп.3-6, отличающийся тем, что псевдобемит имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 360 м2/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 400 м2/г, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 420 м2/г и объем пор, по меньшей мере, примерно 0,70 мл/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1,00 мл/г, и, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1,20 мл/г.
Пункт 10. Катализатор на основе оксида алюминия по любому из пп.3-9, отличающийся тем, что содержание мгновенно прокаленного оксида алюминия, рассчитанного как Al2O3, составляет, по меньшей мере, примерно 90% масс.
Пункт 11. Катализатор на основе оксида алюминия по любому из пп.3-10, отличающийся тем, что содержание псевдобемита, рассчитанного как Al2O3, составляет, по меньшей мере, примерно 70% масс.
Пункт 12. Катализатор на основе оксида алюминия по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что катализатор находится в форме сферических частиц, предпочтительно, сферических частиц, имеющих диаметр от примерно 4 мм до примерно 6 мм.
Пункт 13. Катализатор на основе оксида алюминия по п.12, отличающийся тем, что катализатор имеет прочность на раздавливание, по меньшей мере, примерно 130 Н/частица, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 140 Н/частица.
Пункт 14. Способ получения катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия по п.1, отличающийся тем, что способ содержит стадии смешения мгновенно прокаленного оксида алюминия и псевдобемита, формования полученной смеси, созревания, сушки и прокаливания.
Пункт 15. Способ по п.14, в котором псевдобемит дегидратируется перед смешением, предпочтительно, псевдобемит дегидратируется при температуре от примерно 500°C до примерно 600°C в течение от примерно 1 ч до примерно 4 ч, предпочтительно, от примерно 1 ч до примерно 2 ч, перед смешением.
Пункт 16. Способ по любому из пп.14-15, в котором связующее используется на стадии формования, предпочтительно, связующее используется в форме водного раствора.
Пункт 17. Способ по любому из пп.14-16, в котором формованием является формование шариков.
Пункт 18. Способ по любому из пп.14-17, в котором созревание проводится в течение примерно 10-40 ч при использовании водяного пара с температурой от примерно 40 до примерно 100°C, предпочтительно, от примерно 80 до примерно 100°C, и, более предпочтительно, от примерно 90 до примерно 100°C.
Пункт 19. Способ по любому из пп.14-18, в котором сушка проводится при температуре от примерно 100 до примерно 160°C, предпочтительно, от примерно 110 до примерно 130°C, в течение примерно 2-10 ч, предпочтительно, примерно 3-5 ч.
Пункт 20. Способ по любому из пп.14-19, в котором прокаливание проводится при температуре от примерно 300 до примерно 500°C, предпочтительно, от примерно 350 до примерно 500°C, более предпочтительно, от примерно 380 до примерно 450°C, в течение примерно 2-10 ч, предпочтительно, примерно 3-5 ч.
Пункт 21. Способ получения катализатора на основе оксида алюминия по п.1, отличающийся тем, что способ содержит следующие стадии:
дегидратирование псевдобемита при температуре от примерно 500 до примерно 600°C в течение примерно 1-2 часов;
однородное смешение 100 масс.ч. мгновенно прокаленного оксида алюминия (рассчитанного как Al2O3) и примерно 5-100 масс.ч. дегидратирование псевдобемита (рассчитанного как Al2O3);
получение водного раствора связующего из примерно 3-16 масс.ч. связующего и воды;
формование шариков из смеси мгновенно прокаленного оксида алюминия и дегидратированного псевдобемита при использовании водного раствора связующего с получением гранул;
созревание формованных гранул в атмосфере водяного пара, имеющего температуру примерно 40-100°C в течение примерно 10-40 ч;
сушка созревших гранул при температуре от примерно 100 до примерно 160°C в течение примерно 2-10 ч; и
прокаливание высушенных гранул при температуре от примерно 350 до примерно 500°C в течение примерно 2-10 ч.
Пункт 22. Способ извлечения серы, содержащий применение катализатора по любому из пп.1-13 в устройстве извлечения серы установки извлечения серы.
Пункт 23. Применение катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия по любому из пп.1-13 в каталитическом реакционном способе для извлечения серы из серосодержащего соединения (соединений), полученного (полученных) от установки десульфуризации и удаления загрязнений природного газа, нефтепереработки или химической переработки угля.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана блок-схема для получения катализатора извлечения серы согласно варианту настоящего изобретения.
На фиг. 2 показано устройство оценки активности катализатора извлечения серы настоящего изобретения.
На фиг. 2
1 - цилиндр Н2, 2 - цилиндр О2, 3 - цилиндр H2S, 4 - цилиндр SO2, 5 - цилиндр N2, 6 - цилиндр CS2, 7 - контейнер воды, 8 - массовый расходомер, 9 - буферная емкость, 10 - водяной насос, 11 - реактор, 12 - холодильник, 13 - охлаждающая ловушка, 14 - щелочь промывающая емкость, 15 - удаление отходящего газа, 16 - хроматограф.
Варианты осуществления настоящего изобретения
Настоящее изобретение будет дополнительно описано со ссылкой на примеры.
В примерах 1-14 и сравнительных примерах 1-2 используемый мгновенно прокаленный оксид алюминия имеет содержание по массе (рассчитанное как Al2O3) 90%, используемый псевдобемит имеет содержание по массе (рассчитанное как Al2O3) 70%, причем оба являются коммерчески доступными.
Пример 1
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 371 м2/г, объем пор 0,46 мл/г, макропористый объем пор 0,17 мл/г и прочность на раздавливание 160 Н/частица.
Пример 2
1,2 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,3 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 375 м2/г, объем пор 0,47 мл/г, макропористый объем пор 0,17 мл/г и прочность на раздавливание 151 Н/частица.
Пример 3
0,5 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 4 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 352 м2/г, объем пор 0,42 мл/г, макропористый объем пор 0,15 мл/г и прочность на раздавливание 166 Н/частица.
Пример 4
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
273 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 373 м2/г, объем пор 0,46 мл/г, макропористый объем пор 0,16 мл/г и прочность на раздавливание 145 Н/частица.
Пример 5
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
497 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 361 м2/г, объем пор 0,44 мл/г, макропористый объем пор 0,16 мл/г и прочность на раздавливание 152 Н/частица.
Пример 6
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C в течение 12 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 356 м2/г, объем пор 0,44 мл/г, макропористый объем пор 0,16 мл/г и прочность на раздавливание 143 Н/частица.
Пример 7
1,6 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 2,9 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 385 м2/г, объем пор 0,48 мл/г, макропористый объем пор 0,17 мл/г и прочность на раздавливание 144 Н/частица.
Пример 8
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 403 м2/г и объем пор 1,06 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 364 м2/г, объем пор 0,44 мл/г, макропористый объем пор 0,15 мл/г и прочность на раздавливание 161 Н/частица.
Пример 9
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 435 м2/г и объем пор 1,30 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 380 м2/г, объем пор 0,47 мл/г, макропористый объем пор 0,17 мл/г и прочность на раздавливание 149 Н/частица.
Пример 10
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120 °C в течение 4 ч и прокаливают при 480°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 352 м2/г, объем пор 0,48 мл/г, макропористый объем пор 0,17 мл/г и прочность на раздавливание 152 Н/частица.
Пример 11
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 360°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 378 м2/г, объем пор 0,43 мл/г, макропористый объем пор 0,15 мл/г и прочность на раздавливание 155 Н/частица.
Пример 12
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 40 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 362 м2/г, объем пор 0,45 мл/г, макропористый объем пор 0,16 мл/г и прочность на раздавливание 165 Н/частица.
Пример 13
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 80°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 354 м2/г, объем пор 0,44 мл/г, макропористый объем пор 0,15 мл/г и прочность на раздавливание 151 Н/частица.
Пример 14
1 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 426 м2/г и объем пор 1,22 мл/г, загружают в печь прокаливания и дегидратируют при 550°C в течение 2 ч. 3,5 кг мгновенно прокаленного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности 302 м2/г и объем пор 0,36 мл/г, смешивают однородно с дегидратированным псевдобемитом.
362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Смешанный твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 354 м2/г, объем пор 0,41 мл/г, макропористый объем пор 0,14 мл/г и прочность на раздавливание 167 Н/частица.
Сравнительный пример 1
4,5 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 325 м2/г и объем пор 0,42 мл/г, используют в качестве исходного материала для катализатора. 362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного продукта катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 315 м2/г, объем пор 0,41 мл/г, макропористый объем пор 0,10 мл/г и прочность на раздавливание 166 Н/частица.
Сравнительный пример 2
4,5 кг псевдобемита, имеющего удельную площадь поверхности 302 м2/г и объем пор 0,39 мл/г, используют в качестве исходного материала для катализатора. 362 г уксусной кислоты, имеющей чистоту 99,5% масс., растворяют в воде и смешивают однородно с обеспечением раствора связующего. Твердый материал перегружают в шарикоформующую машину и полученный раствор связующего медленно напыляют на твердый материал при вращении машины так, чтобы получить гранулы катализатора, имеющие диаметр φ 4-6 мм. Гранулы подвергают созреванию в атмосфере водяного пара, имеющего температуру 100°C, в течение 30 ч, сушат при 120°C в течение 4 ч и прокаливают при 400°C в течение 3 ч с получением конечного продукта катализатора. Катализатор имеет удельную площадь поверхности 288 м2/г, объем пор 0,37 мл/г, макропористый объем пор 0,09 мл/г и прочность на раздавливание 170 Н/частица.
Испытания для оценки активности катализаторов извлечения серы, полученных в примерах 1-14 и сравнительных примерах 1-2, проводят следующим образом:
Испытания для оценки активности катализаторов извлечения серы проводят в микрореакторном устройстве 10 мл серы. Реактор выполнен из трубки из нержавеющей стали, имеющей внутренний диаметр 20 мм, и реактор помещают в термоемкость (смотри фигуру 2). Количество набитого катализатора составляет 10 мл, и кварцевый песок, имеющий идентичный размер частиц, набивают в верхнюю часть для предварительного нагревания. Содержание H2S, SO2, COS и CS2 в газе на впуске и выпуске реактора определяют на линии газовым хроматографом GC-2014 SHIMADZU, Япония, где соединения серы анализируют при использовании GDX-носителя, а содержание О2 анализируют при использовании 5Å молекулярного сита, температуры колонки 120°C, детектора теплопроводности, носителя газа Н2 и скорости потока 25 мл/мин.
Активность Клауса катализатора оценивают на основе реакции 2H2S+SO2→3/х Sx+2H2O. Состав газа на впуске составляет по объему: 2% H2S, 1% SO2, 3000 ч./млн О2, 30% Н2О, N2 - остальное до 100%. Объемная часовая скорость составляет 2500 ч-1, и температура реакции составляет 230°C. Степень конверсии Клауса рассчитывают согласно уравнению ниже:
где M0 представляет собой сумму концентраций H2S и SO2 (по объему) на впуске, и M1 представляет собой сумму концентраций H2S и SO2 (по объему) на выпуске. Отбор проб и анализ проводят каждый час, и результатом является среднее за 10 ч.
Активность в органно-серном гидролизе катализатора оценивают на основание реакции CS2+2H2O→CO2+2H2S. Состав газа на впуске составляет по объему: 2% H2S, 0,6% CS2, 1% SO2, 3000 ч./млн О2, 30% Н2О, N2 - остальное до 100%. Объемная часовая скорость составляет 2500 ч-1, и температура реакции составляет 280°C. Степень гидролиза CS2 рассчитывают согласно уравнению ниже:
где С0 и С1 представляют собой, соответственно, концентрации CS2 (по объему) на впуске и выпуске. Отбор проб и анализ проводят каждый час, и результатом является среднее за 10 ч.
Активность катализаторов, полученных в примерах 1-14 и в сравнительных примерах 1-2, оценивают в соответствии с вышеуказанными испытаниями, и результаты обобщают в таблице.
Твердые вещества, иные, чем оксид алюминия, в катализаторах, полученных в примерах 1-14 и в сравнительных примерах 1-2, определяют при использовании флуоресцентного анализатора. Указанные катализаторы все имеют не более 0,30% масс. твердых веществ, иных, чем оксид алюминия.
| Активность катализатора | ||
| Катализатор | Активность Клауса, % |
Активность в гидролизе, % |
| Пример 1 | 82 | 94 |
| Пример 2 | 82 | 94 |
| Пример 3 | 81 | 93 |
| Пример 4 | 82 | 94 |
| Пример 5 | 81 | 94 |
| Пример 6 | 81 | 93 |
| Пример 7 | 82 | 95 |
| Пример 8 | 81 | 94 |
| Пример 9 | 82 | 95 |
| Пример 10 | 81 | 93 |
| Пример 11 | 81 | 93 |
| Пример 12 | 81 | 93 |
| Пример 13 | 81 | 93 |
| Пример 14 | 81 | 93 |
| Сравнительный пример 1 | 79 | 91 |
| Сравнительный пример 2 | 78 | 90 |
Claims (16)
1. Катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия, отличающийся тем, что катализатор имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 350 м2/г, объем пор, по меньшей мере, примерно 0,40 мл/г, и объем пор, имеющих диаметр пор, по меньшей мере, 75 нм, составляет, по меньшей мере, примерно 30% объема пор.
2. Катализатор на основе оксида алюминия по п.1, отличающийся тем, что катализатор свободен или по существу свободен от твердых материалов, не являющихся оксидом алюминия, предпочтительно, если присутствуют, твердые материалы, не являющиеся оксидом алюминия, составляют не более примерно 0,30% масс. катализатора на основе оксида алюминия.
3. Катализатор на основе оксида алюминия по п.1 или 2, отличающийся тем, что катализатор на основе оксида алюминия выполнен из мгновенно прокаленного оксида алюминия, псевдобемита и необязательно связующего.
4. Катализатор на основе оксида алюминия по п.3, отличающийся тем, что связующее выбрано из группы, состоящей из уксусной кислоты, азотной кислоты, лимонной кислоты, золя алюминия и их комбинации, предпочтительно, связующим является уксусная кислота.
5. Катализатор на основе оксида алюминия по п.3, отличающийся тем, что псевдобемит используется в количестве от примерно 5 до примерно 100 масс.ч. (рассчитанном как Al2O3), предпочтительно, от примерно 10 до примерно 60 масс.ч., и связующее, если присутствует, используется в количестве от примерно 3 до примерно 16 масс.ч., предпочтительно, от примерно 6 до примерно 12 масс.ч., на 100 масс.ч. мгновенно прокаленного оксида алюминия (рассчитанного как Al2O3).
6. Катализатор на основе оксида алюминия по п.3, отличающийся тем, что мгновенно прокаленный оксид алюминия имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 250 м2/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 300 м2/г, и объем пор, по меньшей мере, примерно 0,20 мл/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 0,30 мл/г, и, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 0,35 мл/г.
7. Катализатор на основе оксида алюминия по п.3, отличающийся тем, что псевдобемит имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 360 м2/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 400 м2/г, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 420 м2/г и объем пор, по меньшей мере, примерно 0,70 мл/г, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1,00 мл/г, и, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1,20 мл/г.
8. Катализатор на основе оксида алюминия по п.1 или 2, отличающийся тем, что катализатор находится в форме сферических частиц, предпочтительно, сферических частиц, имеющих диаметр от примерно 4 мм до примерно 6 мм.
9. Катализатор на основе оксида алюминия по п.8, отличающийся тем, что катализатор имеет прочность на раздавливание, по меньшей мере, примерно 130 Н/частица, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 140 Н/частица.
10. Способ получения катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия по п.1, отличающийся тем, что способ включает стадии смешения мгновенно прокаленного оксида алюминия и псевдобемита, формования полученной смеси, созревания, сушки и прокаливания.
11. Способ по п.10, в котором псевдобемит дегидратируют перед смешением, предпочтительно, псевдобемит дегидратируют при температуре от примерно 500°С до примерно 600°С в течение от примерно 1 ч до примерно 4 ч, предпочтительно, от примерно 1 ч до примерно 2 ч, перед смешением.
12. Способ по любому из пп.10-11, в котором связующее используют на стадии формования, предпочтительно, связующее используют в форме водного раствора.
13. Способ по любому из пп.10-11, в котором формованием является формование шариков.
14. Способ по любому из пп.10-11, в котором созревание проводят в течение примерно 10-40 ч с использованием водяного пара с температурой от примерно 40 до примерно 100°С, предпочтительно, от примерно 80 до примерно 100°С, и, более предпочтительно, от примерно 90 до примерно 100°С.
15. Способ извлечения серы, включающий применение катализатора по любому из пп.1-9 в устройстве извлечения серы установки извлечения серы.
16. Применение катализатора извлечения серы на основе оксида алюминия по любому из пп.1-9 в каталитическом реакционном способе для извлечения серы из серосодержащего соединения (соединений), полученного (полученных) от установки десульфуризации и удаления загрязнений природного газа, нефтепереработки или химической переработки угля.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210192484.5 | 2012-06-12 | ||
| CN201210192484 | 2012-06-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013126784A RU2013126784A (ru) | 2014-12-20 |
| RU2559627C2 true RU2559627C2 (ru) | 2015-08-10 |
Family
ID=49715471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013126784/04A RU2559627C2 (ru) | 2012-06-12 | 2013-06-11 | Катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия и способ его получения |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130330260A1 (ru) |
| CN (1) | CN103521203A (ru) |
| CA (1) | CA2818272C (ru) |
| NL (1) | NL2010946C2 (ru) |
| RU (1) | RU2559627C2 (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108367207B (zh) * | 2015-10-05 | 2021-08-24 | 氟石科技公司 | 用于硫的脱气的系统和方法 |
| CN108067242B (zh) * | 2016-11-15 | 2019-10-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种加氢催化剂废弃料的回收再利用方法 |
| CN108620083B (zh) * | 2017-03-24 | 2019-10-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种加氢催化剂废弃料的回收再利用方法 |
| US11713246B2 (en) | 2019-03-15 | 2023-08-01 | Fluor Technologies Corporation | Liquid sulfur degassing |
| CN115228480A (zh) * | 2021-04-23 | 2022-10-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | 加氢水解催化剂及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2259232C2 (ru) * | 1999-12-21 | 2005-08-27 | В.Р.Грейс Энд Ко.-Конн. | Полученные из тригидрата оксида алюминия композиты оксида алюминия с большим объемом пор и большой площадью поверхности, способы их получения и применения |
| WO2005089934A1 (en) * | 2004-03-12 | 2005-09-29 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Method of forming a spray dried alumina catalyst carrier, alumina carrier and catalyst comprising it |
| RU2393919C2 (ru) * | 2004-08-10 | 2010-07-10 | Конокофиллипс Компани | Десульфурация и новый способ ее выполнения |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2277877A1 (fr) * | 1974-07-11 | 1976-02-06 | Aquitaine Petrole | Procede de desulfuration des gaz contenant de l'hydrogene sulfure |
| CN100441272C (zh) * | 2002-11-06 | 2008-12-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 硫磺尾气加氢催化剂及其制备方法 |
| CN100441274C (zh) * | 2005-03-25 | 2008-12-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 克劳斯尾气加氢催化剂 |
| DE102007011471B4 (de) * | 2006-03-09 | 2021-09-30 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Katalysatorkombination für die hydrierende Verarbeitung von Vakuumgasölen und/oder Visbreakergasölen |
-
2013
- 2013-06-10 NL NL2010946A patent/NL2010946C2/en active
- 2013-06-10 CA CA2818272A patent/CA2818272C/en active Active
- 2013-06-11 RU RU2013126784/04A patent/RU2559627C2/ru active
- 2013-06-11 US US13/914,849 patent/US20130330260A1/en not_active Abandoned
- 2013-06-13 CN CN201310232868.XA patent/CN103521203A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2259232C2 (ru) * | 1999-12-21 | 2005-08-27 | В.Р.Грейс Энд Ко.-Конн. | Полученные из тригидрата оксида алюминия композиты оксида алюминия с большим объемом пор и большой площадью поверхности, способы их получения и применения |
| WO2005089934A1 (en) * | 2004-03-12 | 2005-09-29 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Method of forming a spray dried alumina catalyst carrier, alumina carrier and catalyst comprising it |
| RU2393919C2 (ru) * | 2004-08-10 | 2010-07-10 | Конокофиллипс Компани | Десульфурация и новый способ ее выполнения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2818272C (en) | 2017-11-14 |
| NL2010946C2 (en) | 2014-07-15 |
| NL2010946A (en) | 2013-12-16 |
| CA2818272A1 (en) | 2013-12-12 |
| US20130330260A1 (en) | 2013-12-12 |
| CN103521203A (zh) | 2014-01-22 |
| RU2013126784A (ru) | 2014-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2559627C2 (ru) | Катализатор извлечения серы на основе оксида алюминия и способ его получения | |
| CN108840311A (zh) | 一种以低共熔溶剂为介质的硫化氢液相氧化脱除法 | |
| CN104415657B (zh) | 采用改性吸附剂处理克劳斯工艺尾气的方法 | |
| RU2013114393A (ru) | Способ обработки серосодержащего газа и используемый для данных целей катализатор гидрирования | |
| AU2011328098A1 (en) | Amine-containing absorption medium, process and apparatus for absorption of acidic gases from gas mixtures | |
| ES2750784T3 (es) | Adsorbente a base de alúmina que contiene sodio y dopado por un elemento alcalino para la captación de moléculas ácidas | |
| JPH0258201B2 (ru) | ||
| AU2009336618A1 (en) | Preparation of a solid containing zinc oxide used for purifying a gas or a liquid | |
| RU2598384C2 (ru) | Катализатор селективного окисления соединений серы | |
| AU2013206490B2 (en) | Capture mass composed of elemental sulphur deposited on a porous support for capturing heavy metals | |
| CN101982232A (zh) | 一种脱氨/胺剂及其制备方法 | |
| CN114835142B (zh) | 一种从工业窑炉尾气中回收二氧化碳并生产碳酸锂的方法 | |
| CN113101782B (zh) | 一种功能化离子液体吸收液及其制备方法和应用 | |
| JP4959927B2 (ja) | 直接的酸化による含硫黄化合物の除去方法 | |
| EP2433708A1 (en) | Supported Silver Sulfide Sorbent | |
| CN108993133A (zh) | 一种促进天然气中cos、cs2脱除的方法 | |
| CN111375270B (zh) | 一种含so2烟气的处理方法及装置 | |
| CN108970618B (zh) | 硫磺回收催化剂及其制备方法 | |
| CN111068642B (zh) | 一种脱除天然气中硫醇催化剂及其制备方法 | |
| Vakili et al. | Removal of hydrogen sulfide from gaseous streams by a chemical method using ferric sulfate solution | |
| CN111097271B (zh) | 脱除催化裂化烟气中SOx和NOx的方法和装置 | |
| CN112642397A (zh) | 复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN102198363A (zh) | 一种用膜回收烟气中硫的方法 | |
| CN112642396A (zh) | 改性活性炭与复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN111875469A (zh) | 用于异戊二烯产品中二硫化碳超深度脱除方法 |