本發(fā)明涉及金屬氧化物催化劑預(yù)硫化領(lǐng)域，具體涉及一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法。

背景技術(shù)：

1、硫污染主要指硫氧化物(如二氧化硫，so2)等硫化物的排放對環(huán)境和健康造成的危害，主要包括：酸雨形成，二氧化硫與大氣中的水分和氧氣反應(yīng)生成硫酸，導(dǎo)致酸雨的形成。空氣污染，硫氧化物是主要的大氣污染物之一，會降低空氣質(zhì)量，形成煙霧天氣。植物損害，植物在吸收含硫污染的水分或暴露于高濃度二氧化硫環(huán)境下，會出現(xiàn)葉片枯萎、發(fā)黃等現(xiàn)象。呼吸道疾病，二氧化硫會刺激呼吸道，容易引發(fā)哮喘、氣管炎等疾病，特別是對兒童和老年人影響更大。

2、因此為了控制硫的排放，脫除油品中的硫是源頭上治理硫污染最重要的手段，脫硫過程最重要的是加氫脫硫催化劑，目前市面出售的加氫催化劑為氧化態(tài)，因此要經(jīng)過預(yù)硫化為硫化態(tài)，催化劑才能保持較高的活性和穩(wěn)定性。工業(yè)上催化劑預(yù)硫化技術(shù)的硫化條件仍在高溫高壓下進(jìn)行，由于硫化條件苛刻，因此對于降低預(yù)硫化技術(shù)的硫化條件一直是重要的研究方向。

3、本專利采用以硫化氫氣體注入氨氣生成的硫化銨分子中的硫離子為硫化劑，在較低溫度下硫化氧化態(tài)加氫催化劑。同時(shí)，硫化銨分子以離子硫化的形式硫化加氫催化劑，相較于常見的分子形式的硫化方式，離子形式的硫化效果更高，硫化條件更加溫和。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于前期研究和存在的問題，本發(fā)明經(jīng)過進(jìn)一步研究分析后，提出一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，通過硫化氫注入氨氣中來制備硫化銨分子實(shí)現(xiàn)較低溫度下離子形式的預(yù)硫化，使用硫化銨作為硫化劑以及采用離子形式進(jìn)行硫化，極大的降低了硫化溫度。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，包括如下步驟：

4、s1、在氮?dú)鈿夥障?，向第一反?yīng)器內(nèi)裝入硫化態(tài)的加氫催化劑，隨后通入氫氣和硫磺蒸汽，使硫化態(tài)加氫催化劑發(fā)生硫磺加氫反應(yīng)制備硫化氫氣體；

5、s2、第一反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)生成的硫化氫進(jìn)入與第一反應(yīng)器串聯(lián)的第二反應(yīng)器內(nèi)并充滿整個(gè)裝置，隨后向第二反應(yīng)器內(nèi)通過進(jìn)料泵注入氨氣，氨氣與硫化氫在第二反應(yīng)器內(nèi)充分接觸后生成硫化銨分子；

6、s3、在第二反應(yīng)器內(nèi)由氨氣和硫化氫生產(chǎn)的硫化銨分子對第二反應(yīng)器內(nèi)的氧化態(tài)加氫催化劑進(jìn)行硫化，硫化結(jié)束后進(jìn)行熱處理干燥，得到硫化態(tài)的催化劑；

7、s4、停止通入氮?dú)?，改為通入氫氣，并泵入原料油進(jìn)行硫化態(tài)催化劑的活化和評價(jià)。

8、優(yōu)選的，s1中，硫化態(tài)加氫催化劑包括有載體以及負(fù)載于載體上的活性組分；

9、其中，載體為無機(jī)耐熔氧化物，無機(jī)耐熔氧化物選自氧化鋁、無定型硅鋁、二氧化硅和氧化鈦中的一種或幾種；

10、活性金屬選自ⅵb族金屬組分和/或第ⅷ族金屬組分，優(yōu)選為鎢、鉬、鎳和鈷中的一種或幾種。

11、優(yōu)選的，s1中，第一反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)條件為：氮?dú)鈮毫?.5～2.5mpa，反應(yīng)溫度260～360℃。

12、優(yōu)選的，s3中，第二反應(yīng)器內(nèi)的硫化銨分子中硫離子的硫化反應(yīng)溫度為60～160℃，在此溫度下，硫化銨的硫化效果最好，催化劑的硫化程度最高。

13、優(yōu)選的，s3中，第二反應(yīng)器內(nèi)硫化后的硫化態(tài)催化劑在氮?dú)鈿夥障聼崽幚頊囟葹?30～220℃。

14、優(yōu)選的，第二反應(yīng)器內(nèi)裝填的氧化態(tài)催化劑為金屬鎳鉬為活性金屬，氧化鋁為載體的加氫催化劑，其中硫化銨對金屬鉬的硫化效果最好，區(qū)別于其他硫化劑硫化形式，硫化銨以離子硫化的形式對催化劑進(jìn)行硫化。

15、優(yōu)選的，s3中，氧化態(tài)催化劑上的三氧化鉬分子在硫化銨環(huán)境下與銨根離子生成鉬酸銨，隨后硫化銨中游離的硫離子與鉬酸銨反應(yīng)，并取代鉬酸銨上的氧離子，得到四硫代鉬酸銨。

16、優(yōu)選的，s1中，第一反應(yīng)器內(nèi)選擇鎳鉬金屬，氧化鋁為載體的硫化態(tài)催化劑。

17、與現(xiàn)在技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，具備以下

18、有益效果：

19、本發(fā)明成功克服了傳統(tǒng)預(yù)硫化過程中對高溫條件的依賴這一缺陷，巧妙利用硫化銨硫化氧化態(tài)催化劑僅需較低溫度的特性，創(chuàng)新性地將兩個(gè)反應(yīng)器進(jìn)行串聯(lián)設(shè)計(jì)。在第一反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)硫化氫氣體的高效生成，第二反應(yīng)器則裝填氧化態(tài)催化劑，并同時(shí)向其中泵入氨氣與硫化氫氣體，使其充分氣液混合生成硫化銨分子。在適宜的硫化溫度區(qū)間內(nèi)，硫化銨以離子硫化的形式對催化劑進(jìn)行作用，這種硫化方式能夠使催化劑的硫化程度更加徹底，而且整個(gè)硫化過程的條件相對溫和，對設(shè)備的要求較低，不僅降低了生產(chǎn)成本，還提高了生產(chǎn)過程的安全性和可控性。

技術(shù)特征：

1.一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，其特征在于，s1中，硫化態(tài)加氫催化劑包括有載體以及負(fù)載于載體上的活性組分；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，其特征在于，s1中，第一反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)條件為：氮?dú)鈮毫?.5～2.5mpa，反應(yīng)溫度260～360℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，其特征在于，s3中，第二反應(yīng)器內(nèi)的硫化銨分子中硫離子的硫化反應(yīng)溫度為60～160℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，其特征在于，s3中，第二反應(yīng)器內(nèi)硫化后的硫化態(tài)催化劑在氮?dú)鈿夥障聼崽幚頊囟葹?30～220℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，其特征在于，第二反應(yīng)器內(nèi)裝填的氧化態(tài)催化劑為金屬鎳鉬為活性金屬，氧化鋁為載體的加氫催化劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，其特征在于，s3中，氧化態(tài)催化劑上的三氧化鉬分子在硫化銨環(huán)境下與銨根離子生成鉬酸銨，隨后硫化銨中游離的硫離子與鉬酸銨反應(yīng)，并取代鉬酸銨上的氧離子，得到四硫代鉬酸銨。

8.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，其特征在于，s1中，第一反應(yīng)器內(nèi)選擇鎳鉬金屬，氧化鋁為載體的硫化態(tài)催化劑。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種金屬氧化物催化劑低溫離子硫化方法，屬于金屬氧化物催化劑預(yù)硫化領(lǐng)域，本發(fā)明第一反應(yīng)器內(nèi)通過反應(yīng)生成硫化氫氣體，第二反應(yīng)器裝填氧化態(tài)催化劑，同時(shí)向第二反應(yīng)器內(nèi)泵入氨氣與硫化氫氣體充分氣液混合，因此得到了硫化銨分子，同時(shí)在適宜的硫化溫度下對催化劑進(jìn)行硫化，硫化銨以離子硫化的形式對催化劑進(jìn)行作用，這種硫化方式能夠使催化劑的硫化程度更加徹底，而且整個(gè)硫化過程的條件相對溫和，對設(shè)備的要求較低，不僅降低了生產(chǎn)成本，還提高了生產(chǎn)過程的安全性和可控性。

技術(shù)研發(fā)人員：柴永明,謝書文,劉賓,田豐宇,吳梓凡,王一迪,孫光政,曾現(xiàn)付,于英民,殷長龍,潘原,李奕川,董斌,劉晨光
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油大學(xué)（華東）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15