鎂鋁尖晶石基硫轉移劑的制備及其性能

高明明，黃 潔，許人軍，趙歡娟，劉 安，李穩宏

（1. 西北大學 化工學院，陜西 西安 710069；2. 西安市輕工業研究所，陜西 西安 710001）

鎂鋁尖晶石基硫轉移劑的制備及其性能

高明明1，黃 潔1，許人軍2，趙歡娟1，劉 安1，李穩宏1

（1. 西北大學 化工學院，陜西 西安 710069；2. 西安市輕工業研究所，陜西 西安 710001）

采用等體積浸漬法制備系列Fe2O3-RECl3/MgAl2O4·MgO（RE為稀土金屬），Fe2O3-CeO2-RECl3/MgAl2O4·MgO，Fe2O3-CeO2-V2O5-RECl3/MgAl2O4·MgO硫轉移劑；利用XRD，FTIR，TG-DTA，XRF等手段對其進行了表征；考察其對FCC再生煙氣中SOx的脫硫性能。表征結果顯示，負載金屬氧化物后未改變鎂鋁尖晶石的原有晶體結構。實驗結果表明，m（MgAl2O4·MgO）∶m（Fe2O3）∶m（CeO2）∶m（V2O5）∶m（RECl3）=1∶0.05∶0.12∶0.015∶0.1的Fe2O3-CeO2-V2O5-RECl3/ MgAl2O4·MgO硫轉移劑（Fe1Ce1V1RE1）對FCC再生煙氣中SOx的脫除效果最好；在空速12 s-1條件下，Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑的脫硫率可達98.72%，SOx穿透時間在100 min以上，硫容可達到1.02 g/g；煙氣中氧含量較低時，還原后的Ce3+和V3+不能及時被外界氧氣氧化為Ce4+和V5+，影響硫轉移劑的循環使用；Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑具有一定的耐水熱老化的能力。

硫轉移劑；鎂鋁尖晶石；流化催化裂化；再生煙氣脫硫

煉廠排放的S Ox占大氣總S Ox排放量的6%～7%，其中，FCC過程排放的SOx占大氣總SOx排放的5%左右，占煉廠SOx排放量的70%～80%［1-3］。排放的SOx易造成環境污染和設備腐蝕，加之環保法規的不斷嚴格，因此對FCC再生煙氣中SOx的脫除就顯得尤為重要。

使用硫轉移劑脫除FCC再生煙氣中的SOx，無需新增設備、操作費用低、可循環利用， 由SOx轉變生成的H2S可用作硫磺回收裝置的原料，變廢為寶。由于硫轉移劑的諸多優點，使其在國內外各大煉廠得到廣泛應用。鎂鋁尖晶石具有熱穩定性高、不易燒結和耐磨性好，且氧化吸硫和還原再生的性能好，集中了氧化鋁和氧化鎂兩種材料的優點，能滿足硫轉移劑的大部分要求［4］。鎂鋁尖晶石型硫轉移劑是近年來發展的一種硫轉移劑，已有許多研究者對其制備方法、組成、各活性組分的作用機理進行了探討，并進行了工業化試驗［5］。

鎂鋁尖晶石基硫轉移劑脫硫時只利用了尖晶石中少量的游離態MgO相，未破壞MgAl2O4相，而過量的MgO將作為一種堿性化合物中和硫轉移劑的酸中心。富鎂鎂鋁尖晶石MgAl2O4·MgO具有最大的晶胞參數和較強的堿性，對SO3的吸附最有利［5-7］。

本工作采用等體積浸漬法，在MgAl2O4·MgO上浸漬一定量的Ce，Fe，V等金屬氧化物，制備了負載量不同的系列硫轉移劑；利用XRD，FTIR，TG-DTA，XRF等手段對其進行了表征；考察了其對FCC再生煙氣中SOx的脫除性能。

1 實驗部分

1.1 試劑

γ-Al2O3：規格80～100 μm，市售；Mg（NO3）2· 6H2O，Ce（NO3）3·6H2O，Fe（NO3）3·9H2O，V2O5：化學純，天津市福晨化學試劑廠；氯化稀土（RECl3）：稀土含量不低于50%（w），北京市津同樂泰化工產品有限公司。

1.2 硫轉移劑的制備

按照Mg與Al摩爾比為1稱取一定量Mg（NO3）2· 6H2O和γ-Al2O3，將Mg（NO3）2·6H2O完全溶解并均勻浸漬到γ-Al2O3上，于150 ℃空氣氣氛下干燥3 h，750 ℃空氣氣氛下焙燒4 h，直接得粒徑為75～106 μm的鎂鋁尖晶石粉末。

按化學計量比分別稱取適量的Fe（NO3）3·9H2ORECl3，Fe（NO3）3·9H2O-Ce（NO3）3·6H2ORECl3，Fe（NO3）3·9H2O-Ce（NO3）3·6H2O-V2O5-RECl3，分別將3種硫轉移劑的物料溶于一定量的去離子水，攪拌至物料完全溶解，得到浸漬液。將浸漬液均勻浸漬到鎂鋁尖晶石表面，常溫靜置2 h，150 ℃空氣氣氛下干燥3 h，350 ℃空氣氣氛下硝解3 h，750 ℃空氣氣氛下焙燒4 h，得到硫轉移劑。

Fe2O3-RECl3/MgAl2O4·MgO硫轉移劑中鎂鋁尖晶石與金屬氧化物、稀土金屬氯化物的質量比為1∶0.03∶0.1，1∶0.05∶0.1，1∶0.06∶0.1，分別標記為Fe1RE1，Fe2RE2，Fe3RE3。

Fe2O3-CeO2-RECl3/MgAl2O4·MgO硫轉移劑中鎂鋁尖晶石與金屬氧化物、稀土金屬氯化物的質量比為1∶0.05∶0.08∶0.1，1∶0.05∶0.12∶0.1，1∶0.05∶0.14∶0.1，分別標記為Fe1Ce1RE1，Fe2Ce2RE2，Fe3Ce3RE3。

Fe2O3-CeO2-V2O5-RECl3/MgAl2O4·MgO硫轉移劑中鎂鋁尖晶石與金屬氧化物、稀土金屬氯化物的質量比為1∶0.05∶0.12∶0.015∶0.1，1∶0.05∶0.12∶0.02∶0.1，分別標記為Fe1Ce1V1RE1，Fe2Ce2V2RE2。

1.3 表征方法

采用日本島津公司XRD-6000型X射線粉末衍射儀進行物相分析，Cu靶，Kα射線，管電壓40 kV，管電流為80 mA，步長0.02°，掃描角度范圍3°～90°。

采用美國Nicolet公司Nexus-670型傅里葉變換紅外光譜儀進行FTIR測定，摻雜KBr壓片，質量比為2∶100，掃描范圍400～4 000 cm-1。

采用北京博淵精準公司DTU-2A型熱分析儀進行TG-DTA分析，升溫速率為0.3～80 ℃/min，溫度精度為0.1 ℃，熱重精度為1 μV。

采用日本理學Rigaku 3271E型X射線熒光光譜儀進行XRF分析，將試樣壓片成型后測定各元素特征譜線強度，利用外標法定量元素含量。

1.4 評價方法

硫轉移劑的脫硫與再生性能的評價采用開啟式管式爐，評價裝置見圖1，評價條件見表1。

圖1 硫轉移劑的評價裝置Fig.1 Evaluating device for the desulfurization activity of sulfur transfer additives.

表1 硫轉移劑的評價實驗條件Table 1 Experimental conditions for the evaluation

將硫轉移劑裝填在φ 6 mm石英管反應器中，放入管式爐，在N2吹掃下程序升溫，恒溫10 min后切換為含SO2的混合氣，在硫轉移劑的作用下將SO2氧化為SO3并吸附。采用英國凱恩KM9106型綜合煙氣分析儀檢測進出口煙氣中SO2的含量。

氧化反應結束后在N2吹掃下使管式爐降溫至指定溫度，恒溫10 min后切換為含H2的氣體對硫轉移劑進行還原。

硫轉移劑的脫硫率XSO2按式（1）計算。

式中，cin為反應器進口混合氣中SO2濃度，mol/ m3；cout為尾氣中SO2濃度，mol/m3；V為混合氣體積流量，m3/min；t為反應時間，min。

通過煙氣分析儀檢測記錄反應器出口氣體中SO2含量，由SO2含量隨時間的變化曲線繪制SO2的穿透曲線。采用Matlab軟件對SO2的穿透曲線進行積分計算，得出t時間內硫轉移劑的實際硫容。

2 結果與討論

2.1 硫轉移劑的表征結果

2.1.1 TG-DTA分析結果

圖2為Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑前體的TG-DTA曲線。從圖2可看出，硫轉移劑的TG曲線上出現兩個失重峰，50～200 ℃對應著吸附水、結構水、部分的脫除，失重比例達22.12%；200～450 ℃對應著大部分和Cl-等揮發性物質及有機物的分解，失重率為11.43%。從DTG曲線可看出，硫轉移劑的最大失重峰出現在153.62 ℃。DTA曲線在150 ℃和380℃附近出現明顯的吸熱峰，這是由于硫轉移劑中結構水和層間陰離子的脫除產生的吸熱；在750 ℃以后，硫轉移劑的質量保持穩定，和Cl-等揮發性物質及有機物基本分解完全，結構趨于穩定。

圖2 Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑前體的TG-DTA曲線Fig.2 TG-DTA curves of sulfur transfer agent precursors Fe1Ce1V1RE1.m（MgAl2O4·MgO）∶m（Fe2O3）∶m（CeO2）∶m（V2O5）∶m（RECl3） in Fe2O3-CeO2-V2O5-RECl3/MgAl2O4·MgO sulfur transfer agents：1∶0.05∶0.12∶0.015∶0.1（Fe1Ce1V1RE1）；1∶0.05∶0.12∶0.02∶0.1（Fe2Ce2V2RE2）；RE：rare earth.a TG；b DTA；c DTG

2.1.2 XRD表征結果

圖3～5分別為鎂鋁尖晶石和不同金屬氧化物負載量硫轉移劑的XRD譜圖。由圖3～5可知，鎂鋁尖晶石負載金屬氧化物后，具有與MgAl2O4（2θ=32°，37°，45°，59.4°，65.4°）相近的特征峰，表明負載金屬氧化物后未改變鎂鋁尖晶石的原有晶體結構。

由圖3可知，當Fe2O3含量達到6%（ζ）時，在2θ=35.7°，54.2°處出現的微小衍射峰歸屬于MgFe2O4晶體［8］的特征峰，表明Fe2O3的含量增加時有新的鎂鐵尖晶相生成，活性中心MgO數量減少。

圖3 Fe2O3-RECl3/MgAl2O4·MgO硫轉移劑的XRD譜圖Fig.3 XRD patterns of the Fe2O3-RECl3/MgAl2O4·MgO sulfur transfer agents.m（MgAl2O4·MgO）∶m（Fe2O3）∶m（RECl3） in Fe2O3-RECl3/ MgAl2O4·MgO sulfur transfer agents：1∶0.03∶0.1（Fe1RE1）；1∶0.05∶0.1（Fe2RE2）；1∶0.06∶0.1（Fe3RE3）a Fe1RE1；b Fe2RE2；c Fe3RE3；d MgAl2O4·MgOMgFe2O4；MgAl2O4

圖4 Fe2O3-CeO2-RECl3/MgAl2O4·MgO硫轉移劑的XRD譜圖Fig.4 XRD patterns of the Fe2O3-CeO2-RECl3/MgAl2O4·MgO sulfur transfer agents.m（MgAl2O4·MgO）∶m（Fe2O3）∶m（CeO2）∶m（RECl3） in Fe2O3-CeO2-RECl3/MgAl2O4·MgO sulfur transfer agents：1∶0.05∶0.08∶0.1（Fe1Ce1RE1）；1∶0.05∶0.12∶0.1（Fe2Ce2RE2）；1∶0.05∶0.14∶0.1（Fe3Ce3RE3）. a Fe1Ce1RE1；b Fe2Ce2RE2；c Fe3Ce3RE3；d MgAl2O4·MgOCeO2；MgAl2O4

圖5 Fe2O3-CeO2-V2O5-RECl3/MgAl2O4·MgO硫轉移劑的XRD譜圖Fig.5 XRD patterns of the Fe2O3-CeO2-V2O5-RECl3/MgAl2O4·MgO sulfur transfer agents.a Fe1Ce1V1RE1；b Fe2Ce2V2RE2；c MgAl2O4·MgOCeO2；MgAl2O4

由圖4知，當CeO2的含量超過12%（ζ）時，在2θ=28.7°，48°，56.4°處出現CeO2的特征峰；當CeO2的含量由8%（ζ）增加至12%（ζ）時，鎂鋁尖晶石峰強度有所降低，說明隨CeO2含量的增加，鎂鋁尖晶石的晶體缺陷也有所增加［9-10］；當CeO2的含量低于12%（ζ）時，CeO2衍射峰的峰形小而寬，說明晶粒尺寸小，在鎂鋁尖晶石中分散均勻；當CeO2的含量增至14%（ζ）時，CeO2的衍射峰強度增大，半峰寬變窄，說明過多的CeO2在鎂鋁尖晶石中分散不均勻，發生團聚。

由圖5可知，含微量V2O5的硫轉移劑中未見V2O5無定形特征峰，表明少量金屬氧化物很好地分散到鎂鋁尖晶石中，與鎂鋁尖晶石骨架結合。

2.1.3 FTIR表征結果

硫轉移劑的FTIR譜圖見圖6。由圖6可見，在521，704，1 213，1 630，3 426 cm-1處的吸收峰歸屬于鎂鋁尖晶石型的特征峰，即負載金屬氧化物并經焙燒后，3種硫轉移劑的鎂鋁尖晶石晶體結構未發生明顯變化。

圖6 硫轉移劑的FTIR譜圖Fig.6 FTIR spectra of the different sulfur transfer agents.a MgAl2O4·MgO；b Fe2RE2；c Fe2Ce2RE2；d Fe1Ce1V1RE1

2.2 硫轉移劑脫硫活性的評價結果

2.2.1 FeRE系列硫轉移劑

FeRE系列硫轉移劑的脫硫活性評價結果見表2。由表2可見，隨鐵含量的增加，脫硫活性先增大后減小。這表明過量的鐵不僅不能提高硫轉移劑的脫硫活性，反而降低了硫轉移劑的飽和硫容。同時，過多鐵含量會導致FCC主劑的結焦量增大，影響產品分布［11］。所以硫轉移劑中鐵含量不宜過高，Fe2O3的最佳含量定為5%（ζ）。

表2 FeRE系列硫轉移劑的脫硫活性評價結果Table 2 Evaluation results of the desulfurization activity of FeRE sulfur transfer agents

Fe2O3在高溫下可與SO2和O2反應生成Fe2（SO4）3，Fe2（SO4）3進一步分解放出SO3，起到促進脫硫的作用。由圖3中XRD譜圖可知，硫轉移劑中鐵含量過高時，鐵原子與尖晶石中富鎂原子相互作用生成鎂鐵尖晶石相（MgFe2O4），這樣會造成硫轉移劑中SOx有效吸附活性中心MgO數量的減少，硫轉移劑脫硫率和飽和硫容降低［12］。

2.2.2 FeCeRE系列硫轉移劑

FeCeRE系列硫轉移劑的脫硫活性評價結果見表3。由表3可知，引入CeO2可提高硫轉移劑的脫硫活性；當CeO2含量由12%（ζ）增至14%（ζ）時，脫硫率非但沒有增大反而略有降低。這表明硫轉移劑中CeO2與MgO活性位之間存在著競爭效應。且CeO2含量大于12%（ζ）后，CeO2在鎂鋁尖晶石中分散不均勻、發生團聚，因此確定CeO2適宜的含量為12%（ζ）。

2.2.3 FeCeVRE系列硫轉移劑

FeCeVRE系列硫轉移劑的脫硫活性評價結果見表4。由表4可知，引入V2O5可進一步提高硫轉移劑的脫硫活性；當V2O5含量由1.5%（ζ）增至2.0%（ζ）時脫硫率略有降低，80 min后降幅增大。這是由于V2O5以浸漬方式加入，大部分存在于鎂鋁尖晶石表面，V2O5含量的增加造成硫轉移劑中可用的活性位減少。此外，釩在反應器水熱條件下易與水蒸氣反應生成釩酸，攻擊FCC主劑的分子篩結構［13］。因此，適宜的V2O5含量為1.5%（ζ）。

表3 FeCeRE系列硫轉移劑的脫硫活性評價結果Table 3 Evaluation results of the desulfurization activity of FeCeRE sulfur transfer agents

表4 FeCeVRE系列硫轉移劑的脫硫活性評價結果Table 4 Evaluation results of the desulfurization activity of FeCeVRE sulfur transfer agents

綜合以上實驗結果，得出Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑的性能最佳。Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑脫硫率可達98.72%，SOx穿透時間在100 min以上，硫容可達到1.02 g/g。

2.3 工藝條件對硫轉移劑性能的影響

2.3.1 煙氣中氧含量對脫硫活性的影響

再生器主風流量的變化對硫轉移劑的脫硫效果基本沒有影響［14］。但煙氣中過剩的氧含量不僅影響SO2被氧化成SO3的速率，決定著硫轉移劑的最終脫硫率，而且對硫轉移劑結構造成一定的影響。

煙氣中氧含量對Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑脫硫活性的影響見圖7。由圖7可知，隨煙氣中氧含量的增加，硫轉移劑的脫硫率增大，失活時間延長，SOx吸附容量增加；當氧含量達到10%（φ）時，在反應時間為100 min時，脫硫率仍保持在91%以上。

圖7 煙氣中氧含量對Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑脫硫活性的影響Fig.7 Effect of oxygen content in fl ue gas on the desulfurization activity of the Fe1Ce1V1RE1sulfur transfer agent.Oxygen content（φ）/%：10；8；5

當煙氣中氧含量不足時，只有少部分的外來氧和硫轉移劑本身的晶格氧參與SO2氧化生成SO3，煙氣中的SO2不能被充分地氧化吸附，硫轉移劑的脫硫率和飽和硫容小。當煙氣中氧含量達到10%（φ）時，硫轉移劑中活性組分（CeO2，Fe2O3，V2O5等）可及時吸附煙氣中的O2并向晶格內輸送生成晶格氧，使活性氧得到及時補充，硫轉移劑的脫硫率和硫容顯著增大。

新鮮Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑氧化后經H2充分還原（還原率達93%）再用于氧化過程為二次脫硫。煙氣中氧含量對Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑二次脫硫活性的影響見圖8。由圖8可見，當氧含量為10%（φ）、反應時間為100 min時，脫硫率仍保持在91%以上，與圖7所示結果相當；當氧含量為5%（φ）或8%（φ）時，在反應初始階段，存在脫硫率先增加再降低的趨勢。其原因可能是硫轉移劑中活性組分在反應中發生某些變化引起的。

對在10%（φ）和5%（φ）氧含量下氧化吸附硫然后經H2充分還原后的Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑進行XRF分析，分析結果見表5。由表5可知，當煙氣中氧含量為5%（φ）時，氧化還原后硫轉移劑中有較多的Ce2O3和V2O3生成。在氧化吸附硫的反應中，硫轉移劑中的Ce4+和V5+可提供自身的晶格氧將煙氣中的SO2氧化為SO3，還原后的Ce3+和V3+被外來氧氣氧化。當煙氣中氧含量較低時，還原后的Ce3+和V3+不能及時被外來氧氣氧化，所以在第二次循環氧化吸附硫的初始階段，Ce3+和V3+無法起到催化效果，煙氣中外來氧氣大部分與Ce3+和V3+反應生成Ce4+和V5+，以致二次氧化初始階段脫硫率較低。隨后生成的Ce4+和V5+又可起到輸送晶格氧的作用，因此硫轉移劑的脫硫率呈現上升的趨勢。

圖8 煙氣中氧含量對Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑二次脫硫活性的影響Fig.8 Effect of oxygen content in fl ue gas on the secondary desulfurization activity of the Fe1Ce1V1RE1sulfur transfer agent.Oxygen content（φ）/%：10；8；5

表5 氧化還原后Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑的元素分析Table 5 Elemental analysis of the Fe1Ce1V1RE1sulfur transfer agent after reduction

2.3.2 水熱老化對硫轉移劑穩定性的影響

作為FCC硫轉移劑，除需具有較高的脫硫率外，還需在循環使用和再生過程中具有良好的耐水熱老化能力［15-16］。將Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑經750 ℃水熱老化3 h后，評價其脫硫活性，評價結果見圖9。

由圖9可知，當反應時間在80 min之內時，水熱老化處理對Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑的脫硫活性無影響；與未經水熱老化處理相比，水熱老化處理后的Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑的SOx穿透時間大約縮短20 min。水熱老化后Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑的SOx穿透時間縮短，飽和硫容降低。由此可見，水熱老化一定程度上改變了硫轉移劑的結構性質。但在FCC再生器中硫轉移劑的停留時間僅為5～10 min，而水熱老化處理3 h才造成硫轉移的SO2穿透時間縮短，因此不會對其工業化使用造成大的影響。

圖9 Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑水熱老化前后脫硫活性的比較Fig.9 Comparison of the desulfurization activities of the Fe1Ce1V1RE1sulfur transfer agents before and after hydrothermal treatment.Untreated；Treated（hydrothermal treatment 3 h at 750 ℃）

3 結論

1）制備的Fe2O3-RECl3/MgAl2O4·MgO，Fe2O3-CeO2-RECl3/MgAl2O4·MgO，Fe2O3-CeO2-V2O5-RECl3/MgAl2O4·MgO硫轉移劑，金屬氧化物均勻分散在鎂鋁尖晶石骨架中，焙燒后硫轉移劑處于相對穩定的狀態。

2）Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑的脫硫活性最高，脫硫率可達98.72%，SOx穿透時間在100 min以上，硫容可達到1.02 g/g。

3）再生煙氣中氧含量對Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑的脫硫活性有較大影響。當氧含量較低時，硫轉移劑中的Ce3+和V3+不能及時被外界氧氣氧化，所以在第二次循環氧化吸附硫的初始階段，Ce3+和V3+無法起到催化脫硫的效果。

4）經750 ℃水熱老化處理3 h后，在反應時間80 min內Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑的脫硫活性未受影響。Fe1Ce1V1RE1硫轉移劑具有較佳的耐水熱老化能力。

［1］ 李大江，孫國剛，潘利祥. 催化裂化裝置煙氣污染物脫除技術的研究［J］. 石油化工設計，2006，23（1）：62 - 64.

［2］ 楊凱寧. FCC過程中MgO基硫轉移劑的研究［D］. 西安：西北大學，2010.

［3］ Bhattacharyya J A，Woltermann G M，Yoo J S，et al. Catalytic SOxAbatement：The Role of Magnesium Aluminate Spinel in the Removal of SOxfrom Fluid Catalytic Cracking（FCC） Flue Gas［J］. Ind Eng Chem Res，1988，27（8）：1356 - 1360.

［4］ Hologic Inc. Digital Flat Panel X-Ray Detector Positioning in Diagnostic Radiology：US，6282264［P］. 2001 - 08 - 21.

［5］ 馮銳，王有和，喬柯，等. 催化裂化煙氣硫轉移劑的研究進展［J］. 分子催化，2012，26（1）：80 - 85.

［6］ 王程民，王修慧，田丁，等. 鎂鋁尖晶石粉體的性能、制備與應用趨勢［J］. 粉末冶金技術，2009，27（3）：222 - 225.

［7］ Yoo J S，Bhattacharyya A A，Radlowski C A. De-SOxCatalyst：An XRD Study of Maganesium Aluminate Spinel and Its Solid Solutions［J］. Ind Eng Chem Res，1991，30（4）：1444 -1448.

［8］ 崔秋凱. 催化裂化煙氣硫轉移劑的研究［D］. 北京：中國石油大學，2010.

［9］ 朱仁發，譚樂成，王金安，等. 調變組分對流化催化裂化助劑脫硫性能的影響［J］. 華東理工大學學報，2000，26（2）：149 - 153.

［10］ Polato C M S，Henriques C A，Neto A A，et al. Synthesis，Characterization and Evaluation of CeO2/Mg，Al-Mixed Oxides as Catalysts for SOxRemoval［J］. J Mol Catal A：Chem，2005，241（2）：184 - 193.

［11］ 于心玉. 新型FCC再生煙氣硫轉移劑的制備、表征及其性能的研究［D］. 上海，華東師范大學，2007.

［12］ 井維健. 尖晶石型復合氧化物的制備、表征及作為催化裂化環保助劑的研究［D］. 北京：中國石油大學，2011.

［13］ 占術. 催化裂化硫轉移助劑的研究［D］. 上海：華東理工大學，2012.

［14］ 崔秋凱，張強，李春義，等. 再生條件對硫轉移劑脫硫性能的影響［J］. 中國石油大學學報，2009，33（5）：151 - 154.

［15］ 崔秋凱，冉曉麗，許孝玲，等. FCC鎂鋁尖晶石硫轉移劑的脫硫效果及穩定性研究［J］. 石油技術與應用，2008，26（6）：536 - 539.

［16］ Cheng W P，Yu X Y，Wang W J，et al. Synthesis，Characterization and Evaluation of Cu/MgAlFe as Novel Transfer Catalyst for SOxRemoval［J］. Catal Commun，2008，9（6）：1505 - 1509.

（編輯 李治泉）

Preparation and Performances of Magnesia-Alumina Spinel Sulfur Transfer Agents

Gao Mingming1，Huang Jie1，Xu Renjun2，Zhao Huanjuan1，Liu An1，Li Wenhong1
（1. School of Chemical Engineering，Northwest University，Xi’an Shaanxi 710069，China；2. Xi’an Institute of Light Industry，Xi’an Shaanxi 710001，China）

A series of sulfur transfer agents，namely Fe2O3-RECl3/MgAl2O4·MgO（RE：rare earth），Fe2O3-CeO2-RECl3/MgAl2O4·MgO and Fe2O3-CeO2-V2O5-RECl3/MgAl2O4·MgO，for the removal of SOxfrom FCC regenerated fl ue gas were prepared by incipient-wetness impregnation，and were characterized by means of XRD，FTIR，TG-DTA and XRF. The results showed that the Fe1Ce1V1RE1（m（MgAl2O4·MgO）∶m（Fe2O3）∶m（CeO2）∶m（V2O5）∶m（RECl3）= 1∶0.05∶0.12∶0.015∶0.1） sulfur transfer agent exhibited the highest activity for the removal of SOx. Under the condition of space velocity 12 s-1，its maximum desulfurization rate，penetration time and sulfur adsorption capacity could reach 98.72%，more than 100 min and 1.02 g/g，respectively. The infl uences of oxygen content in the fl ue gas and hydrothermal treatment on the performances of the sulfur transfer agents were investigated. The results indicated that，when the oxygen content was low，the desulfurization rate and sulfur adsorption capacity significantly reduced，and the reduced Ce3+and V3+could not be oxidized timely into Ce4+and V5+，which was unfavorable to the recycling of the sulfur transfer agents. It was showed that the Fe1Ce1V1RE1sulfur transfer agent had certain resistance to hydrothermal aging.

sulfur transfer agents；magnesia-alumina spinel；fluidized catalytic cracking；desulfurization of regenerated fl ue gas

1000 - 8144（2015）05 - 0590 - 07

TQ 426.95

A

2014 - 11 - 25；［修改稿日期］ 2015 - 01 - 30。

高明明（1990—），男，陜西省延安市人，碩士生，電話 15877447132，電郵 904383255@qq.com。聯系人：黃潔，電郵huangjie@nwu.edu.cn。