羰基硫催化水解研究进展
作者/来源:王会娜,上官炬,王晓鹏,朱永军(太原理工大学煤化工研究所,煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西 太原 030024) 日期: 2007-05-16 点击率:1707
羰基硫(COS)广泛存在于以煤、焦炭、渣油和天然气等为原料生产的化工原料气中,硫化物不仅腐蚀管道设备,而且还会对下游工艺流程上的催化剂造成硫中毒,使之失去活性。因此,羰基硫的脱除具有现实意义。
目前COS脱除方法可分为干法和湿法两大类,湿法包括有机胺吸收法、氢氧化钾法等,湿法的优点是处理的气流量大,缺点是有机硫脱除率低、气体选择性差;干法与湿法相比具有脱硫精度高、操作简单等优点,主要有加氢转化法、水解转化法及氧化转化法等。冯续对加氢转化法用于较纯净的天然气脱硫做了详细研究。水解转化法具有温度低、不消耗原料气和副反应少等优点,国内外对此技术领域的研究十分活跃。COS水解技术的研究主要集中在两个方面:一是水解催化剂的研制与开发,二是反应动力学和反应机理的研究,二者相辅相成,互相促进。本文综述了催化剂载体和活性组分的选择,以及水解反应机理和催化剂中毒失活三个方面。
1 COS水解催化剂的制备
1.1 载体
在催化剂制备过程中,载体的选择是关键步骤,一种优良的催化剂载体应该具有较大的表面积、好的耐热性和高的机械强度,有的载体还能担当催化剂和助催化剂的角色。COS水解催化剂目前主要有两大类载体:一类是以γ-Al2O3和TiO2为代表的金属氧化物基载体,另一类是以活性炭为代表的非金属氧化物载体。
1.1.1 金属氧化物
COS水解催化剂载体主要是γ-Al2O3,它本身也是助催化剂,专利[6]用纯γ-Al2O3作催化剂,COS水解转化率可达到51.2%。美国专利[7]及欧洲专利[8]发明的就是一种不加任何助剂的活性氧化铝催化剂。COS水解反应是典型的气....