一种高炉煤气有机硫水解用催化剂及其制备和应用方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115445602A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202211050962.9(22)申请日2022.08.31(71)申请人盐城市兰丰环境工程科技有限公司地址224051江苏省盐城市盐都区郭猛镇聚贤路11号申请人盐城工学院(72)发明人范兰李阳许琦侍大海蔡新浩丰来国金龙女乐成芝(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207专利代理师高玲玲(51)Int.Cl.B01J23/28(2006.01)C10K1/00(2006.01)C10K1/34(2006.01)B01J35/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高炉煤气有机硫水解用催化剂及其制备和应用方法(57)摘要本发明公开了一种高炉煤气有机硫水解用催化剂及其制备和应用方法，其为负载MoO3和Cs2O的Al2O3‑ZrO2复合材料，记为MoxCs4@Al2O3‑ZrO2，x=5‑15，MoO3的负载量为5‑15wt%，Cs2O的负载量为4wt%。Cs2O的碱性强，可显著提高催化的表面碱性位；MoO3可与COS形成Mo‑S键，吸附混合活化COS。与现有技术相比，本发明的催化剂具有高比表面积，活性组分具有更高的分散性，并且表面具有更多的碱性羟基活性位，在COS水解反应中具有良好的催化性能，发达的孔结构保证了水解过程产生的硫酸盐不易堵塞孔道或覆盖表面而使催化剂失活，催化剂也具有高稳定性。CN115445602ACN115445602A权利要求书1/1页1.一种高炉煤气有机硫水解用催化剂，其特征在于为负载MoO3和Cs2O的Al2O3‑ZrO2复合材料，记为MoxCs4@Al2O3‑ZrO2，x=5‑15，MoO3的负载量为5‑15wt%，Cs2O的负载量为4wt%。2.根据权利要求1所述的高炉煤气有机硫水解用催化剂，其特征在于催化剂的比表面积为228‑248m2/g，孔体积为0.44‑0.47cm3/g。3.根据权利要求1或2所述的高炉煤气有机硫水解用催化剂，其特征在于催化剂对有机硫COS水解转化率为83%以上。4.一种如权利要求1或2所述的高炉煤气有机硫水解用催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，将氯化锆、对苯二甲酸和聚乙二醇2000置于N,N‑二甲基甲酰胺和丙酮混合溶剂中搅拌至溶解，然后转移至反应釜中密封，在120℃的烘箱中反应24h，冷却后先后用N,N‑二甲基甲酰胺和乙醇对产物洗涤3‑5次，在150℃真空条件下干燥，得到白色的UiO‑66（Zr）粉末；步骤2，将六水合氯化铝、对苯二甲酸、尿素和步骤1制得的UiO‑66（Zr）粉末加入反应釜中，加入N,N‑二甲基甲酰胺搅拌溶解，在130℃和240r/min下反应72h，冷却后对产物离心洗涤，后在130℃下真空干燥6h，得到浅黄色的MIL‑101（Al）@UiO‑66（Zr）复合MOFs材料；步骤3，将步骤2制得的MIL‑101（Al）@UiO‑66（Zr）复合MOFs材料、Mo(NO3)3.5H2O和CsNO3分散到去离子水中，搅拌均匀后滴加碳酸钠溶液，将pH调至9，搅拌30min至完全沉淀，经离心、洗涤和干燥之后在800℃下焙烧4h，得最终产物。5.根据权利要求4所述的高炉煤气有机硫水解用催化剂的制备方法，其特征在于步骤1中氯化锆、对苯二甲酸和聚乙二醇2000的质量比为2.8:2:1；N,N‑二甲基甲酰胺和丙酮混合溶剂的体积比为4:1。6.根据权利要求4所述的高炉煤气有机硫水解用催化剂的制备方法，其特征在于步骤2中六水合氯化铝、对苯二甲酸、尿素和步骤1制得的UiO‑66（Zr）粉末的质量比为4:4:2:1。7.根据权利要求4所述的高炉煤气有机硫水解用催化剂的制备方法，其特征在于步骤3中MoO3和Cs2O的质量要求为5‑15wt%MoO3和4wt%Cs2O。8.如权利要求1或2所述的高炉煤气有机硫水解用催化剂的应用方法，将催化剂装填至固定床反应器中，通入含有COS的高炉煤气，设置液时空速为0.2～6h‑1，在100～400℃和0.1～7MPa的条件下进行COS催化水解反应。2CN115445602A说明书1/5页一种高炉煤气有机硫水解用催化剂及其制备和应用方法技术领域[0001]本发明属于催化剂领域，具体涉及一种高炉煤气有机硫水解用催化剂及其制备和应用方法。背景技术[0002]高炉煤气高炉炼铁过程中从高炉炉顶逸出的煤气，大致成分包括55‑60%的氮气、28‑33%的一氧化碳、6‑12%的二氧化碳、1‑4%的氢气、0.2‑0.5%烃类及少量的硫化物和颗粒物。高炉煤气中的硫化物除了含无机的硫化氢、二氧化硫之外，还包括羰基硫（COS）、二硫化碳(CS2)和硫醇（RSH）等有机硫化物。[0003]硫