專利名稱：一種高溫脫氯劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以碳酸鈉、膨潤土、氫氧化鈉為主要組分的高溫脫氯劑，主要用于連續(xù)重整裝置預(yù)加氫系統(tǒng)的高溫OOO 50(TC )脫氯。
背景技術(shù)：
蘭州石化公司連續(xù)重整裝置原料油中氯的來源主要是，采油過程中有機(jī)氯化物的使用將原料油中氯的含量提高到3 10mg/L，使得裝置的預(yù)加氫系統(tǒng)原料油中氯化物的含量高達(dá)10mg/L以上。這些氯化物隨同原料油在預(yù)加氫系統(tǒng)中經(jīng)過催化轉(zhuǎn)化后，被轉(zhuǎn)化為無機(jī)物氯化氫。氯化氫是具有強(qiáng)氧化性的腐蝕性介質(zhì)，對連續(xù)重整裝置的預(yù)加氫系統(tǒng)造成的危害有(1)直接與金屬表面保護(hù)膜發(fā)生作用，使保護(hù)膜遭到破壞，對設(shè)備及管線造成嚴(yán)重腐蝕；( 對連續(xù)重整裝置預(yù)加氫系統(tǒng)所用的加氫催化劑具有副作用，容易使催化劑中毒并永久失活，嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)運(yùn)行；(3)此外，氯化氫可與預(yù)加氫反應(yīng)生成的氨或系統(tǒng)外注入的氨發(fā)生反應(yīng)生成銨鹽，銨鹽沉積在工藝管線和設(shè)備器壁上，導(dǎo)致熱效率下降和管路堵塞。因此為保障裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行，需要對原料油中的氯化物進(jìn)行脫除，阻止其對連續(xù)重整裝置造成危害。目前國內(nèi)外已開發(fā)出的脫氯技術(shù)中，常用的脫氯劑體系有=CuO-^iO系列、 CaO-ZuO系列、CaO-Al2O3系列、Na2O-Al2O3系列、K2OIe2O3系列以及使用分子篩和活性物質(zhì)共同構(gòu)成的脫氯劑。中國專利CN1064099A公開了一種使用堿金屬和堿土金屬為脫氯活性組分，以天然無機(jī)粘土為粘結(jié)劑的脫氯劑，在反應(yīng)溫度低于280°C時，可使得脫后氯化氫含量降至0. 50mg/L以下；中國專利CN1079415A公開了一種使用氧化鋁和堿金屬及堿土金屬碳酸鹽的脫氯劑，能將原料中的氯化氫含量降至0. 50mg/L以下；中國專利CN1178133A使用碳酸鈉、碳酸鈣和氧化鎂為活性組分，以天然無機(jī)粘土為載體，在反應(yīng)溫度低于480°C時， 可將原料中的氯降低至0. lmg/L以下，但氯容量只能達(dá)到30% ；中國專利CN1539921A公開了一種由分子篩和活性物質(zhì)組成的多功能脫氯劑，該脫氯劑是一種多元復(fù)合物，組成比例為(質(zhì)量百分比)粘結(jié)劑0 30%、分子篩5 20%、堿金屬-堿土金屬氧化物30 90%、增效劑1 5%，可在較寬的溫度范圍(100 550°C )工作，但只能將原料中的氯降低至lmg/L左右。美國專利文獻(xiàn)US4639259公開了一種脫氯劑，該脫氯劑是將活性物質(zhì)堿土金屬負(fù)載在氧化鋁上，但其氯容量只能達(dá)到13.8%，且脫后氯含量在lmg/L左右?？傊?， 現(xiàn)有已知的這些脫氯劑大多數(shù)是通過將17%以下的活性組分浸漬在多孔載體上制得的，氯容量一般不高，無法實現(xiàn)更高的脫氯效果，且通常只能在較低溫度(< 500°C )下使用。蘭州石化公司煉油廠連續(xù)重整裝置原先使用的脫氯劑有NC_2(南京化工大學(xué)生產(chǎn))脫氯劑、KT-405型脫氯劑(西北化工研究院昆山聯(lián)營廠研制生產(chǎn))等，但是這些脫氯劑在該裝置的使用效果表明，脫氯效率較低，還不能完全滿足裝置對原料油中氯化物含量的要求
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種原料油的高溫QOO 500°C )脫氯劑及其制備方法，使脫氯后的原料油能夠滿足連續(xù)重整裝置預(yù)加氫系統(tǒng)的需要。該脫氯劑主要由活性組分碳酸鈉、氫氧化鈉、碳酸銨和聚乙烯醇組成，以層狀膨潤土為載體復(fù)合而成，活性組分和原料油中的氯化物發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫，使氯化氫附著在脫氯劑上，從而達(dá)到脫除氯化物的目的。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高溫脫氯劑。脫氯劑由以下質(zhì)量百分比的原料復(fù)合而成Na2CO3 20 30%、NaOH 20 30%、膨潤土 20 40%、聚乙烯醇2 10%、
(NH4)2CO3 :1 2%。本發(fā)明還提供了上述高溫脫氯劑的制備方法，其實現(xiàn)步驟如下(1)按配方秤取氫氧化鈉和碳酸鈉，加入水進(jìn)行混合，形成氫氧化鈉和碳酸鈉堿溶液；(2)秤取聚乙烯醇、層狀膨潤土礦物和碳酸銨，將上述物料分別研磨至200目以上，并充分混合均勻；(3)在50 80°C溫度下，將混合后的粉料與氫氧化鈉和碳酸鈉堿溶液進(jìn)行漿液合成反應(yīng)，并充分膏狀化；(4)將膏狀反應(yīng)產(chǎn)物擠壓成型，在80 100°C溫度下烘干半小時，然后再在620°C 焙燒8小時，即可制備得高溫脫氯劑。本發(fā)明的脫氯劑具有脫后氯含量低、氯容量高、使用周期長、使用過程不結(jié)塊等特點(diǎn)，與其它脫氯劑相比，本發(fā)明具有如下所述的優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明所述的脫氯劑，以層狀膨潤土為載體，以活性Na2C03、Na0H、(NH4)2CO3組成的混合物作為活性組分。由于膨潤土是層狀結(jié)構(gòu)，層間的碳酸鹽和層板上的氫氧化物逐步與原料油中的氯化氫發(fā)生反應(yīng)，氯離子被吸收到層狀化學(xué)結(jié)構(gòu)中，能使其化學(xué)活性受到更有效地限制。將層狀膨潤土為脫氯劑的載體，一方面提高了活性組分的分散面積，提高了脫氯劑的表面吸附活性；另一方面，增加了脫氯劑整體的熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使其堆積密度達(dá)到 0. 80 0. 90Kg/L。(3)本發(fā)明所采用的將聚乙烯醇、層狀膨潤土礦物和碳酸銨混合粉料與氫氧化鈉及碳酸鈉的堿溶液漿化的制備方法，避免了制備過程容易出現(xiàn)的脫氯劑表面發(fā)生裂紋現(xiàn)象，使脫氯劑成品具有很好的強(qiáng)度和外觀。此外，聚乙烯醇的加入提高了脫氯劑的粘接強(qiáng)度和耐水性，使本發(fā)明的脫氯劑具有與同類產(chǎn)品相比更長的使用周期、且在使用過程不發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象。本發(fā)明的高溫脫氯劑主要由活性組分碳酸鈉、氫氧化鈉、碳酸銨和聚乙烯醇以及層狀膨潤土復(fù)合而成，主要組分形成了極好的配伍性。通過在蘭州石化公司連續(xù)重整裝置預(yù)加氫系統(tǒng)的使用表明，可將原料油中的氯化物含量由10mg/L以上降至0. 45mg/L以下，脫氯率達(dá)95%以上，優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品，能夠滿足連續(xù)重整裝置原料油進(jìn)料的需要。
具體實施例方式下述實施例在實驗室中進(jìn)行，具體實施方式
如下將聚乙烯醇、層狀膨潤土礦物和碳酸銨在50 80°C溫度下與氫氧化鈉和碳酸鈉的堿溶液進(jìn)行漿液合成反應(yīng)，將膏化的反應(yīng)產(chǎn)物擠壓成型，80 100°C溫度下烘干半小時，然后在620°C焙燒8小時，即可得脫氯劑A、B、C、D、Ε、F、G、H樣品，對每種脫氯劑樣品分別進(jìn)行脫后氯元素含量和氯脫除率測試。實施例1 脫氯劑A =Na2CO3 :30%, NaOH 20%，膨潤土 :40%, 乙烯醇8%，(NH4)2C03 2%, 按質(zhì)量百分比制備而成。實驗條件脫氯試驗在固定床管式反應(yīng)裝置上進(jìn)行，反應(yīng)管徑為10mm，脫氯劑填裝體積為5ml，試驗室以原料氣為載體，將氯化氫氣體帶出后與固定床反應(yīng)器中脫氯劑在一定條件下反應(yīng)，反應(yīng)在3MPa壓力下進(jìn)行，反應(yīng)溫度為200 500°C，空速為20001^,進(jìn)口氯含量為10mg/L，脫后氯化氫濃度測試用硝酸銀容量法，用鉻酸鉀做指示劑，其結(jié)果如表1所
7J\ ο表1脫氯劑A試驗
權(quán)利要求
1.一種高溫脫氯劑，200 500°C，其特征在于各組分的質(zhì)量百分比如下Na2CO3 :20 30 %、NaOH :20 30 %、膨潤土 20 40 %、聚乙烯醇2 10 %、 (NH4)2CO3 :1 2%。
2.—種權(quán)利要求1所述的高溫脫氯劑的制備方法，其特征在于(1)取氫氧化鈉和碳酸鈉，加入水進(jìn)行混合，形成氫氧化鈉和碳酸鈉堿溶液；(2)將聚乙烯醇、層狀膨潤土礦物和碳酸銨，分別研磨至200目以上，并充分混合均勻；(3)在50 80°C溫度下，將混合后的粉料與氫氧化鈉和碳酸鈉堿溶液進(jìn)行漿液合成反應(yīng)，充分膏狀化；(4)將膏狀反應(yīng)產(chǎn)物擠壓成型，在80 100°C溫度下烘干半小時，然后再在620°C焙燒 8小時，得高溫脫氯劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溫(200～500℃)脫氯劑及其制備方法；該脫氯劑由Na2CO320～30％、NaOH20～30％、膨潤土20～40％、聚乙烯醇2～10％、(NH4)2CO31～2％以摻混的方式混合而得；該高溫脫氯劑的成分組成具有極佳的配伍性，使該脫氯劑的各項技術(shù)指標(biāo)得到顯著提高，該脫氯劑可使原料油中的氯化物含量由10mg/L以上降低至0.45mg/L以下，脫氯率達(dá)95％以上，氯容達(dá)53％，各項性能優(yōu)于國內(nèi)同類產(chǎn)品，能夠滿足該裝置原料油進(jìn)料的需要，同時也有利于解決裝置的氯腐蝕問題。
文檔編號C10G29/00GK102485837SQ201010580690
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者任世科, 劉雪梅, 張軍明, 張建平, 張振杰, 成偉, 王善偉, 胡足, 陳德昌, 陶繼榮, 馬斌, 駱重陽, 高建蘋, 高磊, 高維娜 申請人:中國石油天然氣股份有限公司