克劳斯炉用高温氨分解催化剂

摘要

本发明公开了一种克劳斯炉用高温氨分解催化剂，主要由以下重量百分比的各组分组成：氧化镁80~89%，氧化锆5~10%，稀土氧化物0.5~1%，氧化镍5~10%；本发明高温氨分解催化剂能够满足操作温度为1300‑1350℃的克劳斯炉，本发明较同类催化剂最大的优点就是强度高，耐高温，且活性组分性能稳定，不易生成有机镍而挥发损失。

说明书

技术领域

本发明涉及化工催化剂技术领域，具体涉及一种克劳斯炉用高温氨分解催化剂。

背景技术

在煤化工领域，普遍采用克劳斯工艺对煤气中的硫化氢进行处理，制成硫磺。由于煤气中的成分较为复杂，除了硫化氢，还有氨、硫氰化物、多环芳烃等，这类物质都必须在克劳斯炉里面得到分解除去，以免影响后续工段的操作和影响硫磺的品质。

传统的克劳斯炉操作温度通常在1150℃左右，以氧化镁为载体，镍为活性组分的催化剂能够满足工艺要求。但是随着技术的发展，现在大部分工艺将氨分解炉和克劳斯炉合并成一个复合炉，气体成分更为复杂，操作温度更高，通常的操作温度1300-1350℃，传统的氨分解催化剂已经不能满足该工艺要求，会出现熔融烧结、活性组分流失等一系列问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种高强度、耐高温且活性组分在高温状态下不易挥发的克劳斯炉用高温氨分解催化剂。

本发明的技术解决方案如下：一种克劳斯炉用高温氨分解催化剂，主要由以下重量百分比的各组分组成：氧化镁80~89%，氧化锆5~10%，稀土氧化物0.5~1%，氧化镍5~10%。

所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈中的一种或两种。

本发明具体制备方法为：

1）按配比称取氧化镁、氧化锆后加水研磨制成浆料；

2）将浆料输入喷雾造粒塔进行干燥和造粒；

3）将步骤2）中干燥和造粒后的颗粒原料压制成坯体；

4）压制好的坯体置于窑炉中于1500-2000℃温度下烧制成载体；

5）将烧制好的载体经筛选后浸入硝酸镧和/或硝酸铈水溶液中，浸渍完成后经过干燥后于400-500℃温度下烧结，完成载体表面改性；

6）将改性后的载体采用等体积浸渍的方式浸渍硝酸镍水溶液，达到所需的活性组分含量后于400-500℃温度下烧结活化即可。

本发明的有益效果是：本发明高温氨分解催化剂能够满足操作温度为1300-1350℃的克劳斯炉，本发明较同类催化剂最大的优点就是强度高，耐高温，且活性组分性能稳定，不易生成有机镍而挥发损失。其强度大于2000N/cm，采用稀土元素改性过的载体使得活性组分镍的分布更均匀，与载体的结合更紧密，长期高温情况下使用，镍的晶形不会改变，其使用寿命和活性都得到了加强。另一方面，该催化剂经稀土元素表面改性后，能有效抑制催化剂表面积碳的形成，能有效的保护催化剂的催化效率。该催化剂寿命周期内能稳定的保证氨分解率≥99.9%，氰化氢分解率≥99.9%，芳烃类分解率≥99.9%。

具体实施方式

下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。

实施例一

按以下制备方法制备克劳斯炉用高温氨分解催化剂：

1）称取氧化镁、氧化锆后加水研磨制成浆料；

2）将浆料输入喷雾造粒塔进行干燥和造粒；

3）将步骤2）中干燥和造粒后的颗粒原料压制成坯体；

4）压制好的坯体置于窑炉中于1500-2000℃温度下烧制成载体；

5）将烧制好的载体经筛选后浸入硝酸铈水溶液中，浸渍完成后经过干燥后于400-500℃温度下烧结，完成载体表面改性；

6）将改性后的载体采用等体积浸渍的方式浸渍硝酸镍水溶液，达到所需的活性组分含量后于400-500℃温度下烧结活化得到最终组分组成为氧化镁80%，氧化锆10%，氧化铈1%，氧化镍9%。

实施例二

按以下制备方法制备克劳斯炉用高温氨分解催化剂：

1）称取氧化镁、氧化锆后加水研磨制成浆料；

2）将浆料输入喷雾造粒塔进行干燥和造粒；

3）将步骤2）中干燥和造粒后的颗粒原料压制成坯体；

4）压制好的坯体置于窑炉中于1500-2000℃温度下烧制成载体；

5）将烧制好的载体经筛选后浸入硝酸镧水溶液中，浸渍完成后经过干燥后于400-500℃温度下烧结，完成载体表面改性；

6）将改性后的载体采用等体积浸渍的方式浸渍硝酸镍水溶液，达到所需的活性组分含量后于400-500℃温度下烧结活化得到最终组分组成为氧化镁85%，氧化锆8%，氧化镧1%，氧化镍6%。

实施例三

按以下制备方法制备克劳斯炉用高温氨分解催化剂：

1）称取氧化镁、氧化锆后加水研磨制成浆料；

2）将浆料输入喷雾造粒塔进行干燥和造粒；

3）将步骤2）中干燥和造粒后的颗粒原料压制成坯体；

4）压制好的坯体置于窑炉中于1800℃温度下烧制成载体；

5）将烧制好的载体经筛选后浸入硝酸镧和硝酸铈水溶液中，浸渍完成后经过干燥后于500℃温度下烧结，完成载体表面改性；

6）将改性后的载体采用等体积浸渍的方式浸渍硝酸镍水溶液，达到所需的活性组分含量后于400℃温度下烧结活化得到最终组分组成为氧化镁83%，氧化锆7%，氧化镧0.5%，氧化铈0.5%，氧化镍9%。

经测本实施例所制克劳斯炉用高温氨分解催化剂耐1400℃高温，强度大于2000N/cm，寿命周期内能稳定的保证氨分解率≥99.9%，氰化氢分解率≥99.9%，芳烃类分解率≥99.9%。

以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。