用于同時(shí)制造氫的硫回收方法的催化劑、其制造方法以及使用該催化劑的同時(shí)制造氫的 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及適用于從含H2S氣流中回收硫的催化氧化方法的催化劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 硫回收設(shè)備被設(shè)計(jì)為從來自胺再生系統(tǒng)和酸性水汽提塔的含H2S酸性氣體中除去 H2S而產(chǎn)生硫，這種無毒產(chǎn)物可以以液體形式或以固體形式存儲并出售給若干不同工業(yè)應(yīng) 用的不同用戶。來自胺再生系統(tǒng)和酸性水汽提塔的酸性氣體含有可變量的H2S，將其在硫 回收單元（SRU)通?；诟牧嫉腃laus法（Claus process)進(jìn)行處理，用以回收大量硫，隨 后將其在尾氣處理（TGT)段處理，用以深度硫回收。酸性氣體中含有的其他雜質(zhì)，包括氨和 烴，均在Claus段中被分解。
[0003] 改良的Claus法本身回收原料中大約94~96% (2催化階段）或95~98% (3 階段）的硫。因此當(dāng)需要有更高的硫回收效率（SRE)時(shí)，對Claus尾氣的進(jìn)一步處理是必 需的。
[0004] 改良的Claus法包括酸性氣體氣流在熱反應(yīng)器中的亞化學(xué)計(jì)量 (sub-stoichiometric)燃燒（熱階段），然后是在Claus反應(yīng)器中的催化轉(zhuǎn)化（催化階段）。 在Claus段中，根據(jù)以下反應(yīng)，H2S總量的三分之一被氧化成SO2，其與剩余H2S反應(yīng)，形成硫 和水：
[0005] H2S+1. 502- H 20+S02 (氧化反應(yīng)） （1)
[0006]
[0007]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于含H 2S氣流的催化氧化裂解的催化劑，所述催化劑包含由含鋁載體擔(dān)載 的鐵和鑰。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其中鐵處于鐵硫化物的形式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的催化劑，其中鉬處于鉬硫化物的形式。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的催化劑，其中所述載體由Al 203構(gòu)成。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的催化劑，其中鐵以所述催化劑的1~50重量％、 優(yōu)選2重量％存在于所述催化劑中。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的催化劑，其中鉬以所述催化劑的1~50重量％、 優(yōu)選6重量％存在于所述催化劑中。
7. -種用于由含H2S氣流制造氫的方法，包括使用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的 催化劑，使所述氣流進(jìn)行催化氧化裂解以形成4和S 2。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述催化氧化裂解以原料中高于2:1、優(yōu)選在 2:1~6:1范圍內(nèi)的H2S/02摩爾比進(jìn)行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述比例為3:1~5:1，優(yōu)選4:1~4. 5:1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7~9中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述催化氧化裂解使用包含至少 40vol. %氧、優(yōu)選至少60vol. %氧的含氧氣流進(jìn)行。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述含氧氣流是純度為90~IOOvol. %的氧。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7~11中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述催化氧化裂解在900°C至 1500°C溫度下、優(yōu)選在900°C至1200°C的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在大約1100°C的溫度下基本上自 熱地進(jìn)行。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7~12中任一項(xiàng)所述的方法，包括對形成的SO 2進(jìn)行氫化的附加步 驟。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7~13中任一項(xiàng)所述的方法，其中使由所述催化氧化裂解產(chǎn)生的氣 體基本上立即驟冷至低于950°C的溫度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7~14中任一項(xiàng)所述的方法，其中在進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)催化氧化裂解 反應(yīng)區(qū)中的第一催化床之前，將含H2S酸性氣體和含氧氣體在靜態(tài)混合器中混合。
16. 根據(jù)權(quán)利要求7~15中任一項(xiàng)所述的方法，其中催化氧化裂解階段后接Claus催 化階段，所述Claus催化階段包括氣體再熱器、Claus催化反應(yīng)器和硫冷凝器。
17. -種制備根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的催化劑的方法，包括提供鐵前體和鉬 前體的水溶液，其中所述前體選自四羰基鐵、五羰基鐵、九羰基鐵、鐵硝酸鹽、鐵溴化物、鐵 氯化物、鐵氟化物、鐵磷酸鹽、鐵硫酸鹽、鐵乙酰丙酮化物、鐵乙酸鹽、鐵富馬酸鹽、鐵葡糖酸 鹽、鐵檸檬酸鹽、鐵苯甲酸鹽、鐵馬來酸鹽、鐵草酸鹽、鐵油酸鹽、和鐵硬脂酸鹽、鐵-氨復(fù)合 物以及類似的鉬前體，以及將所述溶液分散到如權(quán)利要求1或4所限定的載體上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在將溶液分散到載體上之前，在高于700°C的溫 度下煅燒所述載體。
【專利摘要】公開一種適用于含H2S氣流的催化氧化裂解的催化劑，特別是在氣流還包含甲烷和/或氨的情況下適用的催化劑。該催化劑包含由含鋁載體擔(dān)載的鐵和鉬。載體優(yōu)選為氧化鋁。鐵和鉬優(yōu)選地處于硫化物的形式。還公開一種用于由含H2S氣流制造氫的方法，包括使用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的催化劑使該氣流進(jìn)行催化氧化裂解以形成H2和S2。
【IPC分類】C01B17-04, C01B3-04, C01B3-02, B01J37-20, B01J23-881
【公開號】CN104837555
【申請?zhí)枴緾N201380058488
【發(fā)明人】E·帕洛, L·巴爾巴托, M·科洛齊, F·安杰利尼, V·帕爾馬, V·瓦亞諾
【申請人】代表Mt創(chuàng)新中心的斯塔米卡邦有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2013年11月8日
【公告號】EP2916947A1, WO2014073966A1