摘要
天然气中存在有毒、具有腐蚀性且对环境有害的硫化合物，为确保符合燃料质量标准与法规要求，必须将其去除。此前关于将混合金属氧化物用作硫化合物吸附剂或催化剂的研宄多集中于硫化氢（H2S）的处理；然而，针对乙硫醇等有机硫化合物的去除效果的研究则相对较少。本研究旨在探讨不同制备方法对用于去除天然气中乙硫醇的负载型金属氧化物催化剂性能的影响，具体研究了基于过滤和基于蒸发的催化剂合成方法。研究中使用了锰、铜、锌、镍以及一种复合材料（锰-铜-锌-镍），通过过滤或蒸发法去除溶剂后制备出这些催化剂，并通过BET、FTIR、XRD、SEM、EDS和XPS等技术对其进行了结构分析。在25℃、200磅/平方英寸、36毫升/分钟的典型操作条件下，通过固定床穿透实验评估了这些催化剂的硫去除性能。研究结果表明，通过蒸发法制备的催化剂相比过滤法制备的催化剂具有更强的硫吸附能力，这得益于其表面氧化物的更好暴露。结构分析进一步显示，蒸发辅助法有助于提升表面氧化物的形成程度、增加表面异质性，并使表面形态更易被利用。在所研究的催化剂中，通过蒸发法制备的锰催化剂和铜催化剂的穿透时间分别约为1410分钟和1350分钟，均超过了相同操作条件下的商业基准催化剂（1200分钟）的性能。这些研究结果表明，蒸发法能够更有效地利用参与硫吸附及表面氧化还原反应的金属氧化物活性位点。总体而言，本研究证明了蒸发法是一种更为高效且可大规模应用的金属氧化物催化剂制备策略，同时也为设计低成本、高效的工业天然气脱硫催化剂提供了重要的结构与性能参考，尤其有助于去除天然气中的有机硫化合物，如乙硫醇。
