一種吸附脫除甲烷中硫化氫的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種吸附脫除甲烷中硫化氫的方法，其特征在于使用鋅或銅修飾的二氧化硅材料為吸附材料。本發(fā)明基于鋅、銅金屬修飾的二氧化硅材料作為吸附劑，相比傳統(tǒng)的載體，在吸附效率、吸附容量和使用時間上具有明顯的優(yōu)勢，因此，因此可以甲烷脫硫化氫提供一條高效、潔凈的路線。
【專利說明】一種吸附脫除甲烷中硫化氫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制造吸附材料領(lǐng)域，具體涉及一種用于吸附脫除甲烷中硫化氫的二氧化硅材料。
【背景技術(shù)】
[0002]甲烷是重要的燃料和化工原材料，應(yīng)用于各種工業(yè)過程中。但是甲烷中含有少量的硫化氫對各種過程的設(shè)備形成腐蝕、同時硫化氫也是諸多化工和燃料生產(chǎn)過程的毒物。因此甲烷中硫化氫的消除對于甲烷的利用具有重要意義。
[0003]甲烷脫硫的化學(xué)路徑主要是吸附脫硫，利用高比表面和大孔容的載體可以有效地提高吸附劑的吸附容量和使用時間。
[0004]本發(fā)明基于鋅、銅金屬修飾的二氧化硅材料作為吸附劑，相比傳統(tǒng)的載體，在吸附效率、吸附容量和使用時間上具有明顯的優(yōu)勢，因此，因此可以甲烷脫硫化氫提供一條高效、潔凈的路線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種基于鋅、銅修飾的二氧化硅材料作為吸附劑脫除甲烷中硫化氫的方法。
[0006]本發(fā)明公開一種吸附脫除甲烷中硫化氫的方法，其特征在于使用鋅或銅修飾的二氧化硅材料為吸附材料。其中，所述的鋅或銅修飾的二氧化硅材料表面積>800m2/g，孔容>1.0cm3/g,最幾孔徑分布在2-20nm之間。所述的鋅、銅修飾載體的方法包括機械混合、浸潰和水熱合成引入。所述的吸附材料失活后經(jīng)過100°C以上條件下的惰性氣體吹掃活化。
[0007]本該方法具體步驟如下:將含有硫化氫的甲烷以一定流速通入裝有鋅、銅修飾的二氧化硅吸附材料的吸附器內(nèi)，在20-50° C下，和2-6小時內(nèi)上述材料可將甲烷中硫化氫含量降低90%以上。
[0008]本發(fā)明提供的由鋅或銅修飾的二氧化硅材料吸附脫除甲烷中硫化氫的方法中，所述在吸附器中吸附劑的操作條件為:壓力1.0-5.0atm，溫度20-50° C，甲烷流速在5-1OOml/ 分鐘。
[0009]本發(fā)明提供的由鋅或銅修飾的二氧化硅材料吸附脫除甲烷中硫化氫的方法中，所述的二氧化娃材料的特征為:比表面積大于800m2/g,孔容大于1.0cm3/g,最幾孔徑分布在2-20nm 之間。
[0010]本發(fā)明提供的由鋅或銅修飾的二氧化硅材料吸附脫除甲烷中硫化氫的方法中，所述的鋅或銅為浸潰或水熱方法弓I入。
[0011]本發(fā)明提供的由鋅或銅修飾的二氧化硅材料吸附脫除甲烷中硫化氫的方法中，所述催化劑的制備方法為:二氧化硅材料浸入含有鋅或銅硝酸鹽的溶液中，100-130° C烘干后，450-600° C下焙燒2-5小時，即得所述吸附劑。上述吸附劑可以用于實現(xiàn)本發(fā)明的目的。[0012]本發(fā)明提供的由鋅或銅修飾的二氧化硅材料吸附脫除甲烷中硫化氫的方法中，所述催化劑的制備方法還可為:鋅或銅鹽加入含有表面活性劑的正硅酸乙酯溶液中，水熱合成反應(yīng)后，洗滌，100-130° C烘干后，450-600° C下焙燒2_5小時，即得所述吸附劑。上述吸附劑可以用于實現(xiàn)本發(fā)明的目的
【具體實施方式】
[0013]下面的實施例將對本發(fā)明予以進一步的說明，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0014]實施例1
[0015]將IOg聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物(P123)溶于IOOOml2mol/L鹽酸溶液中，室溫溶解充分后，加入2g硝酸鋅溶液，50° C下攪拌一小時后，滴入50ml正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌18小時后，升溫至100° C，保持24小時，過濾，用去離子水充分洗滌，120° C烘干后，500° C焙燒3h，制得吸附劑A。
[0016]實施例2
[0017]將12g聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物(P123)溶于IOOOml2mol/L鹽酸溶液中，室溫溶解充分后，加入2.9g硝酸銅溶液，60° C下攪拌一小時后，滴入60ml正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌19小時后，升溫至100° C，保持40小時，過濾，用去離子水充分洗滌，120° C烘干后，550° C焙燒3h，制得吸附劑B。
[0018]實施例3
[0019]將20g聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物(P123)溶于IOOOml2mol/L鹽酸溶液中，室溫溶解充分后，加入3.Sg硝酸鋅溶液，60° C下攪拌一小時后，滴入40ml正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌16小時后，升溫至100° C，保持50小時，過濾，用去離子水充分洗滌，120° C烘干后，560° C焙燒3h，制得吸附劑C。
[0020]實施例4
[0021]將16g聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物(P123)溶于800ml2mol/L鹽酸溶液中，室溫溶解充分后，加入6.Sg硝酸鋅溶液，40° C下攪拌一小時后，滴入40ml正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌16小時后，升溫至100° C，保持28小時，過濾，用去離子水充分洗滌，120° C烘干后，530° C焙燒3h，制得吸附劑D。
[0022]實施例5
[0023]取IOOg 二氧化硅(比表面850m2/g，孔容L 03cm3/g,最幾孔分布6nm)進入含有30g硝酸銅的溶液中，浸潰3小時，110° C烘干后，530° C焙燒3h，制得吸附劑E。
[0024]實施例6
[0025]取IOOg 二氧化娃(比表面850m2/g,孔容1.03cm3/g,最幾孔分布6nm)進入含有30g硝酸銅的溶液中，浸潰3小時，110° C烘干后，530° C焙燒3h，制得吸附劑F。
[0026]實施例7
[0027]取在吸附條件下對硫化氫吸附達到飽和的吸附劑F，在吸附器中通入N2于150° C吹掃2小時，制得吸附劑F-1I。
[0028]實施例8
[0029]將吸附劑分成40-60目，質(zhì)量為15g,裝填到不銹鋼吸附器C0 3 cm><40 cm)中，吸附溫度為20-50° C，操作壓力為1.0-5.0atm，反應(yīng)前將催化劑在N2氣氛中150° C活化處理111，然后降到吸附溫度后開始通入含有硫化氫（50-300卯!10的甲烷，甲烷流速為5-5001/分鐘，吸附結(jié)果見表1。
[0030]表1銅、鋅修飾二氧化硅材料對甲烷中硫化氫的吸附脫除效果
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種吸附脫除甲烷中硫化氫的方法，其特征在于使用鋅或銅修飾的二氧化硅材料為吸附材料。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鋅或銅修飾的二氧化硅材料表面積>800m2/g,孔容>1.0cm3/g,最幾孔徑分布在2_20nm之間。
3.利要求I所述的方法，其特征在于，所述的鋅、銅修飾載體的方法包括機械混合、浸潰和水熱合成引入。
4.利要求I所述的方法，其特征在于，所述的吸附材料失活后經(jīng)過100°C以上條件下的惰性氣體吹掃活化。
【文檔編號】B01J20/30GK103830990SQ201210472537
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】曲彬 申請人:大連鑫五洲石油儀器有限公司