TiAl基羰基硫水解催化剂的中毒机制与抗氧性能研究

作者：黄俊; 刘羿良; 吴鹏; 沈凯; 张亚平

来源：化工学报, 2022, 73(10): 4461-4471.

• 高炉煤气
• 羰基硫
• 催化水解
• 氧中毒
• 原位红外

高炉煤气脱硫是实现钢铁行业多工序全流程超低排放的关键。高炉煤气中主要有机硫组分是羰基硫（COS）,常用γ-Al2O3基催化剂水解脱除,但是其抗氧性能有待提高。采用共沉淀法制备了Ti0.5Al和K0.2Ti0.5Al催化剂,考察了催化剂在含氧气氛下的COS水解催化性能,并分析了氧体积分数对COS转化率和H2S产率的影响规律。活性测试结果表明,Ti0.5Al催化剂的初始COS转化率接近90%,随着反应时间增长效率逐渐降低至60%以下;K0.2Ti0.5Al催化剂在0.5%（体积分数）O2的气氛下持续反应22 h后,其COS转化率仍可保持在93.44%。表征结果显示,催化剂失活后比表面积大幅减小,表面碱性显著减弱。此外,活性中心Al原子硫酸化是导致催化剂失活的主要原因,而硫酸盐的沉积为次要原因。原位红外结果表明,K的引入可显著减弱O2在催化剂表面的吸附,并且阻断中间过渡物种的氧化,这是K提高催化剂抗氧性能的关键。

• 单位
  东南大学