一种高炉煤气脱硫催化剂及高炉煤气脱硫工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114768875A(43)申请公布日2022.07.22(21)申请号202210451467.2(22)申请日2022.04.27(71)申请人山东师范大学地址250014山东省济南市历下区文化东路88号(72)发明人张阳杨张其坤韩忠华李文昊李雨真郝俊萍(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221专利代理师王磊(51)Int.Cl.B01J31/22(2006.01)B01J27/232(2006.01)C10K1/00(2006.01)C10K1/34(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种高炉煤气脱硫催化剂及高炉煤气脱硫工艺(57)摘要本发明属于节能环保技术领域，涉及高炉煤气的脱硫工艺，具体涉及一种高炉煤气脱硫催化剂及高炉煤气脱硫工艺。高炉煤气脱硫催化剂，包括主催化剂和助催化剂；所述主催化剂的结构式如下：其中，R为亲水基团，M为过渡金属元素；所述助催化剂为碱金属碳酸盐。本发明能够对高炉煤气中以COS为主的有机硫进行高效催化脱除。经过现场验证实验，制备的催化剂的脱硫效率可达85％以上。CN114768875ACN114768875A权利要求书1/2页1.一种高炉煤气脱硫催化剂，其特征是，包括主催化剂和助催化剂；所述主催化剂的结构式如下：其中，R为亲水基团，M为过渡金属元素；所述助催化剂为碱金属碳酸盐。2.如权利要求1所述的高炉煤气脱硫催化剂，其特征是，所述主催化剂与助催化剂的质量比为1:1～4；或，所述亲水基团为氨基、羧基或磺酸基；或，过渡金属元素为铁、钴、镍、铜或锌。3.如权利要求1所述的高炉煤气脱硫催化剂，其特征是，所述主催化剂的制备方法，当亲水基团为氨基时，以硝基邻苯二腈及胺类物质为原料，加入过渡金属盐及碱性物质，在有机溶剂中，在惰性气氛下加热回流获得硝基金属酞箐配合物，然后在有机溶剂中用还原剂把硝基金属酞箐配合物还原，即得；或者，当亲水基团为羧基或磺酸基时，以亲水基团取代的邻苯二腈及胺类物质为原料，加入过渡金属盐及碱性物质，在有机溶剂中，在惰性气氛下加热回流，即得。4.如权利要求3所述的高炉煤气脱硫催化剂，其特征是，所述胺类物质为液氨、铵盐或有机胺；优选铵盐，进一步优选为氯化铵；或，所述过渡金属盐为硝酸盐、盐酸盐或醋酸盐；或，所述有机溶剂为二甲亚砜、乙二醇、甲醇、戊醇、二甲基甲酰胺、苯胺、乙腈、乙酸、硝基甲烷、丙酮、异丙醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯中的一种或几种；或，所述还原剂为硫化钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硼氢化钠、四氢铝锂的一种或几种的混合物。5.如权利要求3所述的高炉煤气脱硫催化剂，其特征是，加热回流的反应温度为60～200℃。6.一种高炉煤气脱硫工艺，其特征是，将权利要求1～5任一所述的高炉煤气脱硫催化剂制成吸收液，将吸收液与高炉煤气混合，加热使有机硫转化为无机硫，并将无机硫通过湿法脱硫的方式去除。7.如权利要求6所述的在高炉煤气脱硫工艺，其特征是，加热温度至80～100℃。8.一种高炉煤气脱硫系统，其特征是，包括催化剂罐和湿法脱硫塔，高炉煤气依次进入催化剂罐和湿法脱硫塔，湿法脱硫塔的气相进口设置在塔底侧壁，湿法脱硫塔的顶部开设气相出口，湿法脱硫塔的上部设置喷头，喷头的溶液进口依次连接泵和吸收液罐，所述催化剂罐盛装权利要求1～5任一所述的高炉煤气脱硫催化剂。9.如权利要求8所述的高炉煤气脱硫系统，其特征是，所述湿法脱硫塔为填料塔。2CN114768875A权利要求书2/2页10.如权利要求8所述的高炉煤气脱硫系统，其特征是，湿法脱硫塔底部与吸收液罐连通；优选地，吸收液罐设置在湿法脱硫塔的下方。3CN114768875A说明书1/6页一种高炉煤气脱硫催化剂及高炉煤气脱硫工艺技术领域[0001]本发明属于节能环保技术领域，涉及高炉煤气的脱硫工艺，具体涉及一种高炉煤气脱硫催化剂及高炉煤气脱硫工艺。背景技术[0002]公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。[0003]高炉煤气目前主要应用于热风炉、烧结、加热炉、发电等，高炉内冶炼是还原气氛，过去普遍认为高炉煤气中的硫都是以硫化氢(H2S)的形式存在，而实际上，硫化氢只占高炉煤气硫含量的少部分，经过检测，高炉煤气总硫数据多集中在100‑400mg/Nm3之间。其中有机硫多以羰基硫(COS)等为主，占比约70％；无机硫以硫化氢(H2S)为主，占比约30％。高炉煤气的传统利用方式基本都是燃烧，其中的硫化氢、羰基硫等经过和氧气反应，全部变为二氧化硫(SO2)。[0004]为了减少高炉煤气应用后产生烟气中二氧化硫的含量，需要对高炉煤气进行精脱硫，由