工业上硫磺回收采用Claus法。处理后的Claus尾气中含有多种硫化物,这些气体如不经过处理直接排放,达不到国家环保要求。因此,对Claus尾气进行加氢脱硫处理是石油化工等行业的一项重要课题。我国Claus尾气残余硫的回收均采用SCOT工艺,该工艺的反应过程主要是将二氧化硫加氢转变为硫化氢。目前其加氢催化剂的使用温度据报道为250～300℃,但实际使用温度一般为300℃。而从硫磺回收装置来的尾气,温度一般为120～130℃,因此在进行加氢前需要将Claus尾气再加热,以达到催化剂的适用温度。反应后,气体又需冷却至42℃以下,进入吸收装置。因此降低催化剂的使用温度具有重要的现实意义。 CoMo/Al₂O₃催化剂是二氧化硫加氢脱硫反应中使用最多的催化剂体系。①本研究在自行设计并搭建催化剂评价装置基础上,通过考察该催化剂中的主要活性组分、活性组分最佳含量、载体、制备工艺等因素对催化活性的影响,得到了使用温度低于300℃的催化剂;②CoMo/Al₂O₃催化剂中主要活性相为MoS₂,Co的硫化物也具有一定的活性,但其主要作用是可促进Mo在氧化铝载体表面的分散,并使CoMo/Al₂O₃生成更多的催化活性中心;③ 采用先生成MoS₂的制备工艺可提高相同CoO、MoO₃含量下的催化剂活性。CoMo/Al₂O₃催化剂中最佳MoO₃含量为10%～15%,最佳CoO含量为1%～5%,这一比例的催化剂在280℃就能实现SO₂100%转化为H₂S;④ 对Al₂O₃、TiO₂、SiO₂三种不同载体的研究表明,CoMo/TiO₂催化剂活性不及CoMo/Al₂O₃催化剂,CoMo/SiO₂催化剂的SO₂转化率也较CoMo/Al₂O₃催化剂低,但具有较高的低温H₂S选择性。 本研究对上述方法制备的催化剂分别采用XRD进行物相分析,发现MoO₃含量低于13.5%时,催化剂中的MoO₃分散较好,MoO₃含量超过13.5%会发生团聚,从而导致催化剂活性降低;加入CoO后,MoO₃的分散性得到明显提高。