常溫脫硫脫砷劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種常溫脫硫脫神劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 硫神等雜質(zhì)廣泛存在于天然氣、合成氣、煤制氣、輕質(zhì)氣液態(tài)控類等原料中，運(yùn)些 雜質(zhì)的存在會(huì)導(dǎo)致很多催化劑中毒失活，大大縮短催化劑壽命，甚至導(dǎo)致催化反應(yīng)無法正 常進(jìn)行；此外，未脫除干凈的硫神雜質(zhì)會(huì)隨著生產(chǎn)的進(jìn)行進(jìn)入下游合成品中，從而帶來一系 列的環(huán)境健康等方面的問題。因此，高效高精度地脫除硫神等雜質(zhì)對(duì)于保護(hù)下游裝置的主 催化劑且同時(shí)提高下游產(chǎn)品的品質(zhì)有著非常重要的意義。
[0003] 一般情況下，在工業(yè)原料中存在的含硫物質(zhì)主要是&S和C0S，對(duì)于運(yùn)些含硫物 質(zhì)的深度脫除效果最好的是氧化鋒脫硫劑。氧化鋒脫硫W其脫硫精度高、使用便捷、穩(wěn)妥 可靠、硫容量高、起著"把關(guān)"和"保護(hù)"作用而占據(jù)非常重要的地位，它廣泛的應(yīng)用在合成 氨、制氨、煤化工、石油精制、飲料生產(chǎn)等行業(yè)，W脫除天然氣、石油饋分、油田氣、煉廠氣、合 成氣、二氧化碳等原料中的硫化氨及某些有機(jī)硫。硫化鋒脫硫可將原料氣中的硫脫除至 0.055mg/kg。常溫氧化鋒脫硫劑中添加化OW提高其脫硫能力。氧化鋒脫硫劑一般用于精 脫硫過程，它也能吸收一般的有機(jī)硫化合物。工業(yè)原料中的神雜質(zhì)，通常WAsHs形式存在， 工業(yè)上使用的脫神劑大致可分成銅系、鉛系、儘系和儀系四類，其中W銅系較為常見。銅系 脫神劑神容高，可在常溫、常壓及較高空速下進(jìn)行。銅系脫神劑又可分成金屬銅、化O-AI2O3、 化0-化O-AI2O3等。當(dāng)W化0為活性組分時(shí)，AsH 3將化2+還原為低價(jià)或金屬態(tài)，神與銅結(jié)合 或游離成元素態(tài)。脫硫劑和脫神劑的發(fā)展趨勢是向低堆密度、低使用溫度、高強(qiáng)度W及高硫 容和神容的方向發(fā)展。
[0004] 專利CN101591554A公開了一種常溫復(fù)合脫硫脫神劑及其制備方法，該脫硫脫神 劑由載體和活性組分組成，活性組分為氧化鉛、磁性氧化鐵及氧化銅，載體為丫 -Al2〇3,該脫 硫脫神劑需要在350~650°C活化4~8小時(shí)，從其組成及制備方法可W看出，該氧化物脫 硫脫神劑堆密度高，制備過程復(fù)雜，工業(yè)應(yīng)用成本較高。 陽0化]專利CN102049236A公開了一種銅鋒常溫脫硫劑及其制備方法，該脫硫劑是由堿 式碳酸鋒、堿式碳酸銅和粘結(jié)劑組成，該脫硫硫劑的制備是將市售的堿式碳酸鋒、堿式碳酸 銅、粘結(jié)劑和水進(jìn)行捏合、成型、干燥后得到，該脫硫劑通過物理混合得到，因而其中的鋒銅 活性組分無法發(fā)揮協(xié)同作用，從而導(dǎo)致其硫容較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中脫硫脫神劑堆密度高，硫容和神容低的 問題，提供一種新的脫硫脫神劑及其制備方法。該脫硫脫神劑含有綠銅鋒礦及化O-ZnO類 固溶體，具有堆密度低，硫容和神容高的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：通過一種脫硫脫神劑，W重量 份數(shù)計(jì)，包括W下組分：a) 1~10份的綠銅鋒礦；b) 10~50份的氧化銅；C) 10~60份的氧 化鋒；d)0.0 l~3份的稀±金屬R。
[0008] 上述技術(shù)方案中，W脫硫脫神劑重量份數(shù)計(jì)，所述綠銅鋒礦的優(yōu)選范圍為2~8 份；所述氧化銅的優(yōu)選范圍為13~48 ;所述氧化鋒鋒的優(yōu)選范圍為15~55份；所述稀± 金屬R含量為0. 02~2份；所述稀±金屬R為銅、姉、錠中的至少一種；脫硫脫神劑堆密度 小于1. Okg/m3,側(cè)壓強(qiáng)度大于70N/粒。
[0009] 所述常溫脫硫脫神劑的制備方法，依次包括如下步驟：
[0010] (1)將硝酸銅、硝酸鋒、硝酸侶、R的硝酸鹽和水按摩爾比計(jì)：化/化為0. 1~2 ;A1/ 化為 0 ~0. 8 ;RACu+Zn+Al)為 0. 002 ~1 ; (Cu+Zn+Al+M) /&0 為 0.0 l ~0. 04 的比例混 合，攬拌均勻得溶液I ;
[0011] (2)將碳酸鋼、碳酸氨鋼、碳酸錠中的至少一種和水按摩爾比為0.0 l~0. 04的比 例混合，攬拌均勻得溶液II ; 陽01引 做將溶液I和II混合均勻，在40~90°C，反應(yīng)0. 5~3小時(shí)得沉淀物，將沉淀物 洗涂干燥；
[0013] (4)將沉淀物、粘結(jié)劑、潤滑劑混合娠壓均勻，加入10~50重量％的水，造粒；
[0014] 妨將造粒好的粉料在170~300°C，賠燒1~5小時(shí)；
[0015] (6)壓片成型為脫硫脫神劑。
[0016] 上述技術(shù)方案中，步驟（4)中加入的水量是W沉淀物、粘結(jié)劑和潤滑劑的總重量 為基準(zhǔn)的。
[0017] 本發(fā)明所述常溫脫硫脫神劑，由于含有綠銅鋒礦，其體積較大，在堆積過程中會(huì)產(chǎn) 生較大的孔道，因而其堆密度較低。綠銅鋒礦熱處理后形成的化O-ZnO類固溶體，該類固溶 體中化0周圍排布較多化0,同理，ZnO周圍也排布了較多的化0,可W保證化0和化0充分 細(xì)化，使得化0顆粒和ZnO顆粒界面接觸的機(jī)會(huì)大大增加，提供更多的活性中屯、。稀±金屬 的加入，改善了化、化周圍的電荷分布，有利于其凈化能力的提高。本發(fā)明取得了較好的技 術(shù)效果。
[0018] 本發(fā)明所述常溫脫硫脫神劑可用于天然氣、合成氣、輕質(zhì)氣液態(tài)控類等的凈化中。 在常溫、常壓、體積空速為3000h 1的條件下，化含不同濃度硫、神化合物雜質(zhì)的氮?dú)饣蚝铣?氣通過反應(yīng)器，吸附劑的硫容可達(dá)20% W上。在常溫、壓力為3. OMPa、質(zhì)量空速為3.化1的 條件下，W含不同濃度硫、神化合物雜質(zhì)的液態(tài)丙締通過反應(yīng)器，吸附劑的硫容也可達(dá)20% W上。
[0019] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
【附圖說明】
[0020] 圖1是制備吸附劑的邸D衍射譜圖。（綠銅鋒礦的特征衍射峰在2 0 = 13. 0° ;氧 化銅的衍射峰在2 0 = 35. 49°和38. 73° ;氧化鋒的特征衍射峰在2 0 = 31. 8° ,36. 2° 和 56. 6。）
【具體實(shí)施方式】 陽02 U 【比較例1】
[0022] 比較例1合成樣品為氧化鋒。
[0023] 將硝酸鋒40千克，硝酸侶10千克和水500千克混合攬拌均勻得到金屬鹽溶液，將 碳酸鋼30千克和水550千克混合均勻得到碳酸鋼溶液，將碳酸鋼溶液與金屬鹽溶液混合均 勻，在70°C反應(yīng)1小時(shí)，將沉淀物洗涂干燥，加入6千克氧化侶，1千克石墨混合娠壓，而后 加入30重量％的水，造粒，300°C賠燒3小時(shí)，壓片成型，得到樣品組成見表1。
[0024] 【比較例2】
[00巧]比較例2合成樣品為氧化銅。
[00%] 將硝酸銅30千克，硝酸侶10千克和水500千克混合攬拌均勻得到金屬鹽溶液，將 碳酸鋼30千克和水550千克混合均勻得到碳酸鋼溶液，將碳酸鋼溶液與金屬鹽溶液混合均 勻，在70°C反應(yīng)1小時(shí)，將沉淀物洗涂干燥，加入6千克氧化侶，1千克石墨混合娠壓，而后 加入30重量％的水，造粒，300°C賠燒3小時(shí)，壓片成型，得到樣品組成見表1。
[0027] 【比較例3】
[0028] 比較例3合成樣品為不含綠銅鋒礦的氧化銅氧化鋒。
[0029] 將硝酸銅30千克，硝酸鋒40千克，硝酸侶10千克和水500千克混合攬拌均勻得 到金屬鹽溶液，將碳酸鋼30千克和水550千克混合均勻得到碳酸鋼溶液，將碳酸鋼溶液與 金屬鹽溶液混合均勻，在70°C反應(yīng)1小時(shí)，將沉淀物洗涂干燥，加入6千克氧化侶，1千克石 墨混合娠壓，而后加入30重量％的水，造粒，350°C賠燒5小時(shí)，壓片成型，得到樣品組成見 表1。
[0030] 【比較例4】
[0031] 比較例4合成樣品為不含稀±金屬的脫硫脫神劑。
[0032] 將硝酸銅30千克，硝酸鋒40千克，硝酸侶10千克和水500千克混合攬拌均勻得 到金屬鹽溶液，將碳酸鋼30千克和水550千克混合均勻得到碳酸鋼溶液，將碳酸鋼溶液與 金屬鹽溶液混合均勻，在70°C反應(yīng)1小時(shí)，將沉淀物洗涂干燥，而后加入6千克氧化侶，1千 克石墨混合娠壓，而后加入30重量％的水，造粒，270°C賠燒2小時(shí)，壓片成型，得到樣品組 成見表1。 陽〇3引【實(shí)施例1】
[0034] 將硝酸銅30千克，硝酸鋒40千克，硝酸侶10千克，硝酸姉1. 0千克和水500千克 混合攬拌均勻得到金屬鹽溶液，將碳酸鋼30千克和水550千克混合均勻得到碳酸鋼溶液， 將碳酸鋼溶液與金屬鹽溶液混合均勻，在70°C反應(yīng)1小時(shí)，將沉淀物洗涂干燥，而后加入6 千克氧化侶，1千克石墨混合娠壓，而后加入30重量％的水，造粒，270°C賠燒2小時(shí)，壓片成 型，得到樣品組成見表1。 陽03引【實(shí)施例2】
[0036] 將硝酸銅30千克，硝酸鋒40千克，硝酸侶10千克，硝酸姉0. 02千克和水500千克 混合攬拌均勻得到金屬鹽溶液，將碳酸鋼30千克和水550千克混合均勻得到碳酸鋼溶液， 將碳酸鋼溶液與金屬鹽溶液混合均勻，在70°C反應(yīng)1小時(shí)，將沉淀物洗涂干燥，而后加入6 千克氧化侶，1千克石墨混合娠壓，而后加入30重量％的水，造粒，2