一种催化脱硫剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及脱硫剂技术领域，特别是涉及一种催化脱硫剂及其制备方法。


背景技术：

2.现有的催化脱硫剂通常为铝基的催化脱硫剂，但铝基的催化脱硫剂中的铝成分会抑制催化脱硫剂的活性，造成脱硫效率降低。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种催化脱硫剂，以解决上述现有技术存在的问题，提高催化脱硫剂的活性，从而提高脱硫效率。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.本发明提供了一种催化脱硫剂，包括以下重量占比的组分：3％～45％的三氧化二铝、1％～30％的二氧化硅、0.1％～29％的三氧化二钴、2％～70％的氧化锌、0.1％～25％的氧化铜、0.01％～10％的三氧化二铁、2％～45％的氧化镍、0.01％～8％的氧化钾、0.01％～20％的五氧化二钒、0.001％～35％的钛的氧化物、0.01％～35％的铈的氧化物、0.001％～35％的镧的氧化物。
6.本发明还提供了一种上述催化脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
7.(1)制备粘结剂：
8.首先准备液体物料，所述液体物料采用盐酸浓度为5％-31％的盐酸水溶液或硝酸浓度为3％-68％的硝酸水溶液；
9.然后将镁、锌、镍、铜、锡、钛中的至少一种金属原料和所述液体物料加入到反应釜中，将所述反应釜内的温度控制在室温-100℃之间，且使所述反应釜中的所述金属原料与所述液体物料的混合物质量为100％计，所述混合物中所述金属原料的质量百分含量为0.5％-35％，并使所述混合物混合均匀；
10.最后将所述混合物转入产品储罐作为粘结剂待用；
11.(2)开启混料机，在所述混料机中加入碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、氧化锌、氢氧化锌、甲酸镍和乙酸镍中的一种或多种，在所述混料机中加入活性金属化合物、草酸钒溶液、五氧化二钒中的至少一种，在所述混料机中加入至少一种增孔物质，在所述混料机中加入造孔物质的至少一种，将拟薄水铝石浆液加入所述混料机中，将所述混料机中的所有物料混合均匀；所述造孔物质是能够在焙烧过程中分解产生孔的物质；
12.(3)在所述混料机中加入所述粘结剂或含所述粘结剂的水溶液，待所述混料机中的所有物料混合均匀后关闭所述混料机；
13.(4)通过成型设备将所述混料机中的物料成型；
14.(5)对成型后的物料进行第一次烘干焙烧；
15.(6)用浸渍液对进行第一次烘干焙烧后的物料进行浸渍，所述浸渍液采用镍盐水溶液或稀土盐溶液，所述镍盐水溶液中硝酸镍的含量为1％～饱和；所述镍盐为硝酸镍和/
或甲酸镍和/或乙酸镍；所述稀土盐水溶液中稀土盐的含量为1％～饱和；
16.(7)对浸渍后的物料进行第二次烘干焙烧。
17.优选的，当所述反应釜内的温度高于50℃时，需先将所述反应釜内的所述混合物降温至50℃以下后，再将所述混合物转入所述产品储罐。
18.优选的，所述造孔物质为田箐粉、活性炭、瓜尔胶或聚丙烯酰胺；所述活性金属化合物为铈、镧、钛、锌、铜、铁、钴、镍的化合物的一种或多种；所述增孔物质为大孔拟薄水铝石、珍珠岩、硅藻土、云母或各种分子筛。
19.优选的，所述拟薄水铝石浆液的制备方法：在容器中加入水，开启搅拌，然后在所述容器中加入拟薄水铝石，并用盐酸或硝酸调节ph值，在所述容器中浆液的ph值合格后，维持搅拌一段时间，然后停止搅拌。
20.优选的，在步骤(3)中，待所述混料机中的所有物料混合均匀后，向所述混料机中加入重量占比为1％-80％的铝溶胶，并通过所述混料机将所述铝溶胶与所述混料机中的其余所述物料混合均匀，然后再关闭所述混料机；所述铝溶胶按照重量比包括以下组分：铝：6％-16％，氯：5％-15％，添加剂：0.005-10％，余量为水；铝与氯的摩尔比为0.9～1.8；其中，所述添加剂为乙醇或氯化钙。
21.优选的，在向所述混料机中加入所述铝溶胶的过程中，同时根据所述混料机中所有物料的粘稠度向所述混料机中加入水。
22.优选的，所述成型设备采用挤条机、挤压成型机或造粒机。
23.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
24.本发明的催化脱硫剂活性高，有利于提高脱硫效率。本发明的催化脱硫剂所用的粘结剂是含有活性组分的粘结剂(粘结剂中的镁、锌、镍、铜、锡和钛中的任意一种金属元素都属于活性组分)，在起粘合作用的同时，可以提高催化脱硫剂的活性；另外，使用该粘结剂后，铝基粘结剂用量可减少，对催化脱硫剂的活性也有利。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明催化脱硫剂的制备方法的流程图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.本发明的目的是提供一种催化脱硫剂，以解决上述现有技术存在的问题，提高催化脱硫剂的活性，从而提高脱硫效率。
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实
施方式对本发明作进一步详细的说明。
30.本实施例提供了一种催化脱硫剂，包括以下重量占比的组分：3％～45％的三氧化二铝、1％～30％的二氧化硅、0.1％～29％的三氧化二钴、2％～70％的氧化锌、0.1％～25％的氧化铜、0.01％～10％的三氧化二铁、2％～45％的氧化镍、0.01％～8％的氧化钾、0.01％～20％的五氧化二钒、0.001％～35％的钛的氧化物、0.01％～35％的铈的氧化物、0.001％～35％的镧的氧化物。
31.如图1所示：本实施例还提供了一种上述催化脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
32.(1)制备粘结剂：
33.首先准备液体物料，液体物料采用盐酸浓度为5％-31％的盐酸水溶液或硝酸浓度为3％-68％的硝酸水溶液；
34.然后将镁、锌、镍、铜、锡、钛中的至少一种金属原料和液体物料加入到反应釜中，将反应釜内的温度控制在室温-100℃之间，且使反应釜中的金属原料与液体物料的混合物质量为100％计，混合物中金属原料的质量百分含量为0.5％-35％，并使混合物混合均匀；
35.最后，当所述反应釜内的温度高于50℃时，需先将所述反应釜内的所述混合物降温至50℃以下后，再将所述混合物转入所述产品储罐作为粘结剂待用；
36.(2)开启混料机，在所述混料机中加入碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、氧化锌、氢氧化锌、甲酸镍和乙酸镍中的一种或多种，在混料机中加入活性金属化合物、草酸钒溶液、五氧化二钒中的至少一种，在混料机中加入至少一种增孔物质，在混料机中加入造孔物质的至少一种，将拟薄水铝石浆液加入混料机中，将混料机中的所有物料混合均匀；
37.需要说明的是，当催化脱硫剂的产品对强度的要求较高时，在混料机中的所有物料混合均匀后，还需要向混料机中加入重量占比为1％-80％的铝溶胶，在向混料机中加入铝溶胶的过程中，同时根据混料机中所有物料的粘稠度向混料机中加入水；并通过混料机将铝溶胶与混料机中的其余物料混合均匀，然后再关闭混料机；铝溶胶按照重量比包括以下组分：铝：6％-16％，氯：5％-15％，添加剂：0.005-10％，余量为水；铝与氯的摩尔比为0.9～1.8；其中，添加剂为乙醇或氯化钙；铝溶胶的制备方法采用专利cn106466582b中所公开的制备方法。
38.拟薄水铝石浆液的制备方法：在容器中加入水，开启搅拌，然后在容器中加入拟薄水铝石，并用盐酸或硝酸调节ph值，在容器中浆液的ph值合格后，维持搅拌一段时间，然后停止搅拌；
39.造孔物质是能够在焙烧过程中分解产生孔的物质；于本实施例中，造孔物质为田箐粉、活性炭、瓜尔胶或聚丙烯酰胺；活性金属化合物为铈、镧、钛、锌、铜、铁、钴、镍的化合物的一种或多种；增孔物质为大孔拟薄水铝石、珍珠岩、硅藻土、云母或各种分子筛；
40.(3)在混料机中加入粘结剂或含粘结剂的水溶液，待混料机中的所有物料混合均匀后关闭混料机；
41.(4)通过成型设备将混料机中的物料成型，成型设备可以采用挤条机、挤压成型机或造粒机；需要说明的是，成型设备的选用需要根据所需要的催化脱硫剂产品的最终形状进行适应性地选择；
42.(5)对成型后的物料进行第一次烘干焙烧；
43.(6)用浸渍液对进行第一次烘干焙烧后的物料进行浸渍，浸渍液采用镍盐水溶液
或稀土盐溶液，镍盐水溶液中硝酸镍的含量为1％～饱和；镍盐为硝酸镍和/或甲酸镍和/或乙酸镍；稀土盐水溶液中稀土盐的含量为1％～饱和；
44.(7)对浸渍后的物料进行第二次烘干焙烧。
45.需要注意的是，如果经过一次浸渍不能够使得催化脱硫剂产品的活性组分含量达标，则可以重复进行步骤(6)和(7)，即重复进行浸渍和烘干焙烧，直至最终催化脱硫剂产品中的活性组分含量达标。
46.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。