煤氣中羰基硫的加氫催化轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、整體煤氣化聯(lián)合發(fā)電(IGCC)技術(shù)由于高效率、低污染等特點(diǎn)成為當(dāng)前最有前景的潔凈燃煤發(fā)電技術(shù)之一，其中煤氣脫硫凈化是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。煤氣中含有的無(wú)機(jī)硫通過(guò)金屬氧化物可以實(shí)現(xiàn)精脫除，而有機(jī)硫(主要是COS)脫除相對(duì)比較困難。加氫轉(zhuǎn)化法脫除有機(jī)硫精度高、操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投資低，而且可以直接利用煤氣中的H2而無(wú)需外加氣源，是加氫脫除煤氣中COS的有效手段。 過(guò)渡金屬硫化物(如Ni、Co、Mo等)是傳統(tǒng)的加氫脫硫催化劑，載體多用γ-Al2O3，

2、但是γ-Al2O3與金屬氧化物間作用力強(qiáng)，易形成Al-O-Mo相，使預(yù)硫化不完全，從而降低COS催化轉(zhuǎn)化率，以硫化態(tài)前驅(qū)體制備催化劑可以克服以上缺陷。由于氣化煤種的多樣性以及氣化工藝條件的不同，煤氣化產(chǎn)物的組成也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化；目前在催化轉(zhuǎn)化脫除COS時(shí)，煤氣氣氛組成對(duì)脫除COS的影響報(bào)道較少。為了開(kāi)發(fā)適用于不同煤氣組成的有機(jī)硫加氫脫除技術(shù)，有必要研究煤氣組成對(duì)于COS加氫轉(zhuǎn)化的影響。本文從三方面展開(kāi)： (1)利用成本低廉的椰

3、殼基活性炭做載體，可溶性金屬鹽類為催化劑前驅(qū)體，采用等體積浸漬法制備了單組分、雙組分過(guò)渡金屬硫化物催化劑，并應(yīng)用于煤氣中COS的加氫催化轉(zhuǎn)化研究，主要解決COS加氫轉(zhuǎn)化催化劑活性組分的篩選問(wèn)題。 (2)選擇具有加氫脫硫活性較高的MoS2作催化劑，考察了不同載體擔(dān)載的催化劑對(duì)煤氣中COS加氫轉(zhuǎn)化的影響，掌握催化劑載體性質(zhì)與加氫轉(zhuǎn)化脫除COS之間的關(guān)系。 (3)利用暫態(tài)響應(yīng)分析技術(shù)研究了MoS2/Al2O3催化體系下煤氣氣氛

4、組成對(duì)羰基硫(COS)加氫催化轉(zhuǎn)化生成硫化氫(H2S)的影響。進(jìn)一步掌握煤氣中COS與H2S相互轉(zhuǎn)化的條件。 研究結(jié)果表明，MoS2具有較高的加氫轉(zhuǎn)化有機(jī)硫的催化活性，摻雜助劑能夠促進(jìn)Mo在活性炭載體表面的分散，并使復(fù)合基催化劑生成更多的活性中心；實(shí)驗(yàn)所選條件下，活性炭作為載體擔(dān)載的Mo基催化劑對(duì)COS具有很高的轉(zhuǎn)化率，金屬氧化物次之，分子篩稍差；煤氣中高濃度CO和H2S的存在不利于加氫催化產(chǎn)物中COS濃度的降低，催化劑MoS2