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發(fā)布時(shí)間：
2022-04-18
一氧化碳耐硫變換催化劑行業(yè)由于天然氣和石腦油等輕質(zhì)烴供應(yīng)日趨緊張及地區(qū)性資源的限制，現(xiàn)世界各國都把合成氨的原料轉(zhuǎn)向煤或渣油，我國也不例外。我國煤炭資源豐富，原料油中渣油含量很高，因此，發(fā)展以渣油或煤為原料，采用耐硫變換工藝生產(chǎn)合成氣或合成氨等具有廣闊的前景。
我國于2O世紀(jì)7O年代末開始進(jìn)行耐硫變換催化劑的研究開發(fā)工作，相繼開發(fā)成功了多種型號(hào)的耐硫變換催化劑，并成功地應(yīng)用于化肥行業(yè)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，耐硫變換催化劑大多采用Co、Mo金屬元素為活性組分，并以氧化態(tài)分散在多孔載體上。
大量試驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的活性相為硫化態(tài)，也即催化劑在使用前必須進(jìn)行硫化處理，在硫化劑和氫氣存在下使活性組分的氧化態(tài)轉(zhuǎn)化為硫化態(tài)。因此，催化劑的硫化技術(shù)是耐硫變換催化劑應(yīng)用的關(guān)鍵步驟之耐硫變換催化劑的組成：廣義上，變換反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，加氫脫硫組份都具有變換活性。周期表中V-B、VI-B和VIII族元素中的一種或以任意比例組合的混合物都是有效的組成，其氧化物或其它形式的化合物在含硫氣氛中，容易被硫化，其硫化態(tài)具有變換活性。最初的耐硫變換催化劑是在Fe-Cr系變換催化劑中添加吸硫組份，使催化劑具有一定的耐硫能力，60年代開發(fā)研制成功了Co-Mo或Ni-Mo系的耐硫變換催化劑，該類催化劑的活性組份只有處于硫化態(tài)時(shí)才具有活性，因而耐硫能力強(qiáng)，這就是通常所說的耐硫變換催化劑。
耐硫變換催化劑有如下的特點(diǎn)：具有很好的低溫變換活性、很寬的活性溫區(qū)、有突出的耐硫和抗毒性能、可在生、強(qiáng)度高、選擇性好、使用壽命長(zhǎng)，按其性能可分為兩類：一類為適用于高壓（約8.0MPa）和高汽氣比（約1.4）條件的中溫耐硫變換催化劑；另一類為適用于低壓（小于3.0MPa）的低溫耐硫變換催化劑。所有工藝中使用的耐硫變換催化劑都有一共同特點(diǎn)，就是以鈷-鉬作為催化劑的活性組分。然后根據(jù)催化劑的使用工藝的不同，在活性組分和載體中加入不同的添加劑和組分。例如在操作壓力較低的煤固定床氣化的中小化肥廠中使用的耐硫變換劑，都在鈷-鉬組分中添加了堿金屬促進(jìn)劑，并且絕大部分以作γ-Al2O3載體，以浸漬法制得。
近年來一些單位開發(fā)以TiO2-Al2O3復(fù)合氧化物為載體的耐硫變換催化劑，這種催化劑可以耐氧，易硫化，在低硫氣氛中不易反硫化，低溫活性好，很適合全低變工藝中使用。在以重油部分氧化等加壓氣化的變換工藝中，鈷-鉬耐硫變換催化劑的載體大都加入氧化鎂及其它的一些添加劑，以增強(qiáng)裁體和催化劑在高壓、高溫和高汽/氣比條件使用下的穩(wěn)定性。利用氧化鎂對(duì)耐硫變換催化劑常用載體γ-Al2O3進(jìn)行了改性處理，在γ-Al2O3載體中添加適量的氧化鎂載體助劑，有利于提高催化劑對(duì)水蒸氣及硫化氫的吸附性能，加速反應(yīng)物及產(chǎn)物在催化劑表面的吸附，對(duì)提高催化劑的CO變換活性特別是中溫變換活性有明顯效果。更重要的是，氧化鎂的加入能有效地降低γ-Al2O3在特定條件下發(fā)生相變的可能性，提高了催化劑的穩(wěn)定性。
