【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸附分离，具体涉及一种选择性脱除剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，我国排放尾气中的so2含量限定越来越低，常规醇胺溶剂对h2s、so2和cos有机硫的脱除深度已越来越难以满足尾气(灼烧后的烟气)达标排放的要求。
2、配方型溶剂是在n-甲基二乙醇胺(mdea)水溶液基础上发展起来的一系列新型脱硫脱碳溶剂，旨在加强h2s、so2和cos有机硫的脱除深度。通过在mdea水溶液中添加磷酸氢铵，使溶剂ph值适当降低，可减少co2对h2s的竞争吸收作用，提高了h2s净化度，从而得到加强h2s选吸性配方型醇胺溶液。
3、加强h2s选吸性配方型醇胺溶液跟常规醇胺溶液一样，在净化气体过程中易受上游气体开采作业残余物污染，许多腐蚀性很强的无机热稳定盐(会在溶液中不断积累，容易使得装置出现腐蚀穿孔等安全问题。当无机热稳定盐特别是氯化钠、氯化钙等含量达到2％以上时会出现产品气h2s含量超标的生产质量问题，当氯化钠、氯化钙等含量达到3％以上时装置里会出现堵塞物造成装置运行困难。
4、采用现有复活技术脱除加强h2s选吸性配方型醇胺溶液中的热稳定盐的同时，也会将磷酸氢根一并脱除，使得复活后的加强h2s选吸性配方型醇胺溶液的h2s选吸性变差，产品气中h2s含量超标严重。
5、所以，目前，采用加强h2s选吸性配方型醇胺溶剂的净化厂、炼油厂和化工厂，通过更新溶液的方法来解决溶液变质引起的生产问题，置换出来的变质胺液也只能作为废液处置。由于变质胺液中醇胺等有机物含量高达40％及以上，还含有有毒
6、为了解决热稳定盐和磷酸氢根同时被脱除的问题，可以先用磷酸根或磷酸氢根选择性吸附剂将磷酸氢根从变质胺液中分离出来，然后用常规方法脱除胺液中的热稳定盐，最后将吸附剂上的磷酸氢根重新洗脱回脱除了热稳定盐的胺液中，以此实现脱除热稳定盐但磷酸氢根不损失的目的。
7、目前关于溶液中磷酸根或磷酸氢根选择性吸附的研究与专利技术，都是围绕遏制水体富营养化问题开展的废水脱磷研究。与加强h2s选吸性配方型醇胺溶液中磷酸氢根含量高、溶液中存在强竞争吸附离子不同，这些研究专利技术所涉及水体的特点是，磷酸根或磷酸氢根含量低，且水中无草酸根、硫代硫酸根强竞争吸附离子。相关专利技术如下：
8、cn101691250a公开了氯离子、硝酸根、硫酸根与磷酸氢根共存时的选择性吸附剂及方法。此专利技术提供的吸附剂基本不脱除氯离子、硝酸根，对硫酸根有少量脱附，但对吸附能力很强的草酸根和硫代硫酸根，选吸能力不佳。由于脱除加强h2s选吸性配方型醇胺溶液中磷酸氢根的目的是为了与热稳定盐阴离子分离，待热稳定盐阴离子按常规方法脱除后，需要将吸附到脱除剂上的磷酸根离子洗脱回胺液，所以要求脱除剂只吸附磷酸氢根或磷酸根，不吸附其他阴离子。
9、cn101691250a用于加强h2s选吸性配方型醇胺溶液，草酸根和硫代硫酸根的共吸率高，硫酸根也有一定吸附，其选择性达不到要求。
10、cn101691250a提供的脱除剂吸附容量较低20mg/g，适用于中低浓度阴离子选择性吸附，而加强h2s选吸性配方型醇胺溶液中磷酸氢根和热稳定盐阴离子浓度高，要求吸附剂或脱除剂的吸附容量＞100mg/g。所以该专利技术提供的脱除剂不满足加强h2s选吸性配方型醇胺溶液中磷酸氢根吸附的选择性要求和容量要求。
11、cn110575811a公开了采用所制备的锆改性高岭土吸附剂选择性吸附富磷营养化水体中的磷酸根。结果显示在硫酸根、氯离子和磷酸根浓度相同的混合溶液中，锆改性高岭土吸附剂对磷酸根的去除率为63.39％，而硫酸根的去除率为1.3％，氯离子的去除率为1.82％。吸附剂对磷酸根的最大吸附容量为12.43mg/g。
12、cn110394150a公开了一种镧改性的介孔二氧化硅气凝胶选择性吸附磷酸根的方法。所提供的吸附剂在氯离子、硝酸根、氟离子、硫酸根与磷酸根共存时，能选择性吸附磷酸根，最大吸附容量为42.08mg/g。
13、综上所述，现有的关于磷酸根或磷酸氢根选择性吸附的专利技术都不能满足加强h2s选吸性配方型醇胺溶液中磷酸氢根吸附的选择性要求和容量要求。因此，亟待提供一种对磷酸氢根和热稳定盐选择性好的选择性脱除剂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的变质的加强h2s选吸性配方型醇胺溶液在复活过程中热稳定盐和磷酸氢根同时被脱出的问题，提供一种选择性脱除剂及其制备方法和应用。
2、本专利技术的第一方面提供了一种选择性脱除剂，所述选择性脱除剂含有钙钪双金属层状氢氧化物和硅藻土；其中，所述硅藻土和钙钪双金属层状氢氧化物的质量比≥0.14；所述钙钪双金属层状氢氧化物的化学式为[caxsc(oh)y]oh，所述x为2-3，所述y为6-8。
3、本专利技术的第二方面提供了一种选择性脱除剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
4、(1)将第一碱液与活性液进行混合后进行反应，得到沉淀物；其中，所述活性液包含可溶性含钙化合物和可溶性含钪化合物；
5、(2)将所述沉淀物与第二碱液接触进行改性，得到所述钙钪双金属层状氢氧化物；
6、(3)将所述钙钪双金属层状氢氧化物与硅藻土、水混合后进行成型造粒，得到所述选择性脱除剂。
7、本专利技术的第三方面提供了一种本专利技术第一方面所述的选择性脱除剂或者利用本专利技术第二方面所述的方法制备得到的选择性脱除剂在脱磷中的应用，优选在变质胺液脱磷中的应用。
8、通过上述技术方案，本专利技术能够获得的有益技术效果如下：
9、1)本专利技术中提供的选择性脱除剂，对热稳定性盐和磷酸氢根的选择性好，磷酸氢根与热稳定盐阴离子的选吸比＞6000，可实现热稳定性盐和磷酸氢根的高效分离；
10、2)本专利技术中提供的选择性脱除剂，对磷酸氢根的吸附容量高达100mg/g以上，对磷酸氢根的脱出效果好；
11、3)本专利技术中提供的选择性脱除剂的制备方法，流程简单，产品选择性、吸附容量和稳定性高，适合工业化推广。
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1.一种选择性脱除剂，其特征在于，所述选择性脱除剂含有钙钪双金属层状氢氧化物和硅藻土；其中，所述硅藻土和钙钪双金属层状氢氧化物的质量比≥0.14；所述钙钪双金属层状氢氧化物的化学式为[CaxSc(OH)y]OH，所述x为2-3，所述y为6-8。
2.根据权利要求1所述的选择性脱除剂，其中，所述硅藻土和钙钪双金属层状氢氧化物的质量比为0.14-1，优选为0.14-0.5；
3.一种选择性脱除剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述第一碱液中的碱选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂中的一种或多种；
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，所述可溶性含钙化合物选自硝酸钙、氯化钙、溴化钙中的一种或多种，优选为硝酸钙；
6.根据权利要求3-5中任意一项所述的制备方法，其中，所述第一碱液与活性液的用量比为100-300mL：100g，优选为125-185mL：100g。
7.根据权利要求3-6中任意一项所述的制备方法，其中，所述反应的过程包括：将所述混合得到的混合物先
8.根据权利要求3-7中任意一项所述的制备方法，其中，所述反应结束后，将所得产物依次进行过滤、洗涤和干燥。
9.根据权利要求3-8中任意一项所述的制备方法，其中，所述第二碱液中的碱选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂中的一种或多种；
10.根据权利要求3-9中任意一项所述的制备方法，其中，所述第二碱液与所述沉淀物的体积比值≥1，优选为2-8。
11.根据权利要求3-10中任意一项所述的制备方法，其中，所述改性的过程包括：室温下，将所述沉淀在所述第二碱液中浸泡10-40h，优选浸泡20-30h。
12.根据权利要求3-11中任意一项所述的制备方法，其中，所述改性结束后，将所述改性得到的产物先用洗液进行清洗，然后再进行干燥，得到所述钙钪双金属层状氢氧化物；
13.根据权利要求3-12中任意一项所述的制备方法，其中，所述硅藻土与钙钪双金属层状氢氧化物的质量比≥0.14，优选为0.14-1，进一步优选为0.14-0.5。
14.根据权利要求3-13中任意一项所述的制备方法，其中，所述钙钪双金属层状氢氧化物和硅藻土的质量之和与水的质量比为5-8：1，优选为6-7.5：1。
15.根据权利要求3-14中任意一项所述的制备方法，其中，所述成型造粒在成球机中进行；
16.一种权利要求1或2所述选择性脱除剂或者利用权利要求3-15中任意一项所述的方法制备得到的选择性脱除剂在脱磷中的应用，优选在变质胺液脱磷中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种选择性脱除剂，其特征在于，所述选择性脱除剂含有钙钪双金属层状氢氧化物和硅藻土；其中，所述硅藻土和钙钪双金属层状氢氧化物的质量比≥0.14；所述钙钪双金属层状氢氧化物的化学式为[caxsc(oh)y]oh，所述x为2-3，所述y为6-8。
2.根据权利要求1所述的选择性脱除剂，其中，所述硅藻土和钙钪双金属层状氢氧化物的质量比为0.14-1，优选为0.14-0.5；
3.一种选择性脱除剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述第一碱液中的碱选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂中的一种或多种；
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，所述可溶性含钙化合物选自硝酸钙、氯化钙、溴化钙中的一种或多种，优选为硝酸钙；
6.根据权利要求3-5中任意一项所述的制备方法，其中，所述第一碱液与活性液的用量比为100-300ml：100g，优选为125-185ml：100g。
7.根据权利要求3-6中任意一项所述的制备方法，其中，所述反应的过程包括：将所述混合得到的混合物先在70-95℃下搅拌4-12h，然后升温至80-95℃，静置5-30h；
8.根据权利要求3-7中任意一项所述的制备方法，其中，所述反应结束后，将所得产物依次进行过滤、洗涤和干燥。
...【专利技术属性】
技术研发人员：颜晓琴，熊钢，范锐，吴明鸥，彭子成，陈庆梅，李金金，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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