一种铜系脱汞剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种铜系脱汞剂的制备方法，属于脱汞剂技术领域。包括如下步骤：（1）将碱式碳酸铜溶解于浓氨水或饱和碳酸氢铵溶液或浓氨水与饱和碳酸氢铵的混合溶液中，形成浸渍液；（2）将载体浸渍于上述浸渍液中，将饱和浸渍后的载体取出，沥干或在80~150℃下干燥；（3）将上述沥干或干燥后的载体在180~250℃下焙烧，得到脱汞剂前体；（4）将上述脱汞剂前体硫化，得到铜系脱汞剂。采用本发明专利技术所述铜系脱汞剂的制备方法制备得到的脱汞剂具有生产成本低、脱汞精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，属于脱汞剂
。包括如下步骤：（1）将碱式碳酸铜溶解于浓氨水或饱和碳酸氢铵溶液或浓氨水与饱和碳酸氢铵的混合溶液中，形成浸渍液；（2）将载体浸渍于上述浸渍液中，将饱和浸渍后的载体取出，沥干或在80~150℃下干燥；（3）将上述沥干或干燥后的载体在180~250℃下焙烧，得到脱汞剂前体；（4）将上述脱汞剂前体硫化，得到铜系脱汞剂。采用本专利技术所述铜系脱汞剂的制备方法制备得到的脱汞剂具有生产成本低、脱汞精度高的优点。【专利说明】
本专利技术涉及，属于脱汞剂
。
技术介绍
在诸如天然气、液化石油气、液态烃原料(如石脑油、凝析油和馏分油等)中均存在少量的汞，而汞的存在会造成以下问题:铝换热器发生汞合作用而受到损坏；使下游装置的昂贵催化剂中毒，大大降低其寿命；污染运输容器。另外，汞是油气中最重要的毒性物质之一，油气燃烧后汞会进入大气造成环境污染，因此上述物料在使用之前必须脱除汞。现有技术中通常使用的脱汞剂为硫化铜脱汞剂。诸如美国专利文献US4094777公开了一种包含硫化铜的预硫化的吸收剂，该吸收剂的制备方法如下:将碱式碳酸铜和耐火水泥粘结剂混捏，挤压成型，得到挤出物；将上述挤出物在80°C下干燥得到吸收剂前体；再使该吸收剂前体与含有硫化合物如硫化氢的气态料流接触，将铜化合物硫化，制备得到该预硫化的吸收剂。上述技术制备脱汞吸收剂的过程中采用固体碱式碳酸铜与固体耐火水泥粘结剂混捏成型，而固固混捏成型的吸收剂前体的孔容非常低，在硫化过程中，存在于吸收剂前体的表面的碱式碳酸铜，易于与硫化剂接触，形成吸收剂的活性组分硫化铜，而存在于吸收剂前体内部的碱式碳酸铜，由于吸收剂前体的孔容低，硫化剂不易进入吸收剂前体的内部，该部分的碱式碳酸铜也就不易与硫化剂接触，进而无法被完全硫化形成吸收剂的活性组分。上述问题的存在导致采用上技术制备得到的脱汞吸收剂的孔容低、比表面积小，碱式碳酸铜的利用率低，增加了脱汞吸收剂的生产成本，而脱汞精度不高。为了解决上述技术问题，中国专利文献CNlO 945700A也公开了一种硫化铜脱汞齐U，该脱汞剂的制备方法如下:将能形成硫化铜的铜化合物、粒状载体材料和一种或多种粘结剂的组合物混捏成型，制备得到吸收剂前体，其中所述能形成硫化铜的铜化合物包括氧化铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜；干燥该吸收剂前体材料；硫化该前体材料以形成所述吸收齐U。上述专利技术中，采用固体碱式碳酸铜与固体载体和固体粘结剂混捏成型后，再经干燥、硫化制备得到脱汞吸收剂。由于上述固固混捏过程中加入了带有孔隙结构的载体，其在一定程度上可以增加了吸收剂前体的孔容和比表面积，但是由于固固混捏过程中载体的孔道极易被堵塞，导致该脱汞吸收剂的脱汞精度并没有得到提高；此外混捏过程中载体的结构也易被破坏，进而导致脱汞吸收剂的强度低不高，而脱汞吸收剂强度低，在使用过程中，会影响脱汞吸收剂的使用寿命。由于碱式碳酸铜可以直接硫化制备得到脱汞剂的活性组分，因此采用碱式碳酸铜为原料制备脱汞剂时，通常都采用操作步骤简单的固固混捏成型的方法制备脱汞剂，而在固固混捏成型易导致脱汞剂的孔容低、比表面积小，进而使得碱式碳酸铜的利用率低，导致采用该方法制备得到的脱汞剂的生产成本高、吸汞精度低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中采用碱式碳酸铜制备得到的脱汞剂的生产成本高、吸汞精度低，进而提供一种生产成本低、吸汞精度高的脱汞剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了，包括如下步骤: (I)将碱式碳酸铜溶解于氨水或饱和碳酸氢铵溶液或氨水与饱和碳酸氢铵的混合溶液中，形成浸溃液； (2 )将载体浸溃于上述浸溃液中，将饱和浸溃后的载体取出，浙干或在80-150 V下干燥； (3)将上述浙干或干燥后的载体在18(T250°C下焙烧，得到脱汞剂前体； (4)将上述脱汞剂前体硫化，得到铜系脱汞剂。所述步骤(1)中，所述碱式碳酸铜是完全溶解于氨水或饱和碳酸氢铵溶液或氨水与饱和碳酸氢铵的混合溶液中。所述步骤(1)中，浸溃液中铜离子的浓度为0.5^3.0moI/Lο所述步骤(2)中，所述载体的粒径为5mm、孔容为0.3~0.9 ml/g、比表面积为100~250 m2/g。所述步骤(2)中，所述载体为活性炭颗粒、氧化铝球、分子筛球中的任意一种或几种。所述步骤(2)中，当饱和浸溃后的载体浙干后，再在8(Tl2(TC下鼓风干燥f 3h。所述步骤(3 )中，所述焙烧在鼓风条件下进行。所述步骤(4)中，所述硫化的硫化剂为硫化氢、硫含量为l~9wt%的硫化铵溶液中的任意一种。所述步骤(4)中，经硫化后的脱汞剂再在8(T15(TC、鼓风条件下干燥f 12h。以质量计，所述脱汞剂中铜的硫化合物的质量与载体的质量比值为(5~26): (74~95)。本专利技术所述铜系脱汞剂的制备方法与现有技术相比具有如下优点: (I)本专利技术所述铜系脱汞剂的制备方法中，首先将碱式碳酸铜溶于浓氨水或饱和碳酸氢铵溶液或浓氨水与饱和碳酸氢铵的混合溶液中，碱式碳酸铜溶于上述溶液后，能够形成含有铜氨络合物的浸溃液；将载体浸溃于上述浸溃液后，铜氨络合物能够均匀地负载于载体的内部以及表面；将浸溃后的载体干燥，可以使载体内的水分蒸发，从而保留了载体的孔容；将上述经并干燥后的载体在18(T250°C下烘干，因为在该温度范围下负载于载体上的铜化合物会分解为活性氧化铜，而经分解得到的活性氧化铜硫化后的脱汞活性远远高于直接用硫化后的铜化合物的脱汞活性，同时由于铜化合物均匀地负载于载体上，从而使得分解得到的活性氧化铜也均匀地分布在载体内外；在硫化过程中，由于载体的孔容高、且氧化铜的活性也高，从而使得硫化过程中硫化剂不仅可以与载体表面的氧化铜发生硫化反应，还可以与载体内部的氧化铜反应，均生成脱汞剂的活性组分硫化铜，在本专利技术所述硫化过程中，以载体上的负载的铜化合物的质量计，> 99wt%的铜化合物、甚至100wt%的铜化合物都可以被完全硫化，活性组分的利用率高，从而降低了脱汞剂的生产成本、同时还提高了脱汞剂的脱汞精度。采用本专利技术所述铜系脱汞剂的制备方法制备得到的脱汞剂具有生产成本低、脱汞精度高的优点。(2)本专利技术所述铜系脱汞剂的制备方法，进一步控制浸溃液中铜离子的浓度为0.5~3.0mol/L,同时控制所述载体的粒径为I~5mm、孔容为0.3~0.9ml/g、比表面积为100^250 m2/g，在该铜离子的摩尔浓度下，具有上述特定物理性能的载体经饱和浸溃后，以氧化铜的质量计，载体上铜化合物的质量百分比可以达到5~26wt%，在该铜化合物的质量百分比下，可以尽可能保证干燥后载体的孔隙不被堵塞，从而保证脱硫剂前体具有足够高的孔容和比表面积，使得载体上负载的铜化合物在硫化过程中可以被全部硫化形成脱汞剂的活性组分，同时还保证了硫化后的脱汞剂也具有足够的孔容。采用本专利技术所述特定浸溃液浓度、特定物理性能的载体，在特定条件下制备得到的脱汞剂，由于具有适宜的孔容、比表面积和活性组分含量，其与待脱汞原料能够充分接触，进而提高脱汞剂的脱汞精度。(3)本专利技术所述铜系脱汞剂的制备方法中，进一步控制经浸溃并干燥后的载体在18(T250°C、鼓风条件下烘干，鼓风条件易于烘干过程中分解产生的气体挥发，从而保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜系脱汞剂的制备方法，包括如下步骤：（1）将碱式碳酸铜溶解于氨水或饱和碳酸氢铵溶液或氨水与饱和碳酸氢铵的混合溶液中，形成浸渍液；（2）将载体浸渍于上述浸渍液中，将饱和浸渍后的载体取出，沥干或在80~150℃下干燥；（3）将上述沥干或干燥后的载体在180~250℃下焙烧，得到脱汞剂前体；（4）将上述脱汞剂前体硫化，得到铜系脱汞剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄波，刘振义，李新，成峻青，张君，李海英，毛文君，黄琼，王维，张彦辉，
申请(专利权)人：北京三聚环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：