用于炔转化器防护床的铜吸附剂制造技术

抗氢还原的铜吸着剂用作炔转化区的防护床。吸附剂包含氧化亚铜、氧化铜、铜金属和卤化物，并在装入防护床之前预还原。吸着剂可以去除毒害用于选择性氢化烯烃料流中的炔属化合物的选择性氢化催化剂的污染物。吸着剂也可以选择性氢化炔属化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于炔转化器防护床的铜吸附剂优先权声明本申请要求2015年11月10日提交的美国申请No.62/253412的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
本专利技术一般涉及炔转化器，更具体地涉及用于炔转化器的防护床，甚至更具体地涉及构造成从炔转化器进料流中去除污染物的新吸着剂。
技术介绍
烯烃(包括乙烯和丙烯)可以大规模地转化成多种中间体和最终产物，例如聚合物材料。烯烃的商业生产主要通过烃的热裂化来完成。不幸的是，由于涉及非常高的温度，这些商业烯烃生产方法还产生大量不希望的炔属(炔)杂质，例如乙炔，甲基乙炔和C4炔烃，其污染期望的烯烃料流。因此希望从烯烃中除去炔属杂质。炔属杂质与烯烃的分离可显著增加工厂的成本。已知几种用于从气体混合物中分离含有不饱和键的有机气体的方法。这些包括例如低温蒸馏，液体吸收，膜分离和变压吸附，其中吸附在比将吸附剂再生的压力更高的压力下发生。低温蒸馏和液体吸收是将二氧化碳和烯烃从含有相似大小的分子(例如氮或甲烷)的气体混合物中分离出来的常用技术。但是，这两种技术都存在资金成本高，运营费用高等缺点。另外，液体吸收过程导致溶剂损失，因此需要复杂的溶剂补充和回收系统。在负载型金属催化剂存在下用氢气进行选择性氢化(SH)反应是从烯烃料流中除去炔属杂质的另一种常见方法。因此，已知炔属杂质可以被选择性地氢化，从而通过使产物流在氢气存在下通过炔氢化催化剂而从该产物流中除去。例如，钯，和改性钯，铜与一些添加剂也可以用作选择性氢化的催化剂。参见，例如，美国专利3,912,789，美国专利4,440,956，美国专利3,755,488，美国专利3,792,981，美国专利3,812,057和美国专利4,425,255。通常，这些贵金属催化剂需要含有吸着剂或能够除去可与炔属杂质一起在料流中的其他污染物如含氧化合物，胂，膦，硫化羰和汞的其他材料的防护床。虽然吸着剂中的各种金属氧化物可能与这些杂质反应，但用于选择性氢化的氢气(还原剂)的存在可能会限制或损害吸着剂在防护床中去除这些污染物的能力。例如，美国专利6,124,517公开了通过在不存在氢气的情况下在含有处于还原的零共价态Cu的铜-氧化铝吸附剂作用下吸附而从烯烃料流中除去炔。然后使用含氢气体将吸附剂再生。另外，美国专利7,393,993描述了在不存在氢气的情况下通过使用在载体上的金属氧化物，优选氧化铜-氧化铝催化剂而纯化烃料流的方法。在该方法中，炔部分转化成相应的烯烃而不产生饱和烃。因此，虽然这些材料可能能够去除一些污染物，但是这些方法在没有氢气的条件下进行以避免铜或氧化铜的还原。因此，如果料流包含氢，则吸着剂的金属氧化物可能不能有效且高效地去除料流中的污染物。为了解决这个问题，使用抗氢气还原的氧化铅。然而，氧化铅由于其有害的环境影响和其对污染物去除的低效率而具有缺点。因此，理想的是使吸着剂在氢气存在下能够有效且高效地充当选择性氢化催化剂的防护床而不使用氧化铅。此外，如果材料也可以构造成催化炔属杂质的选择性氢化，则也是期望的。本专利技术旨在为这些缺点提供解决方案。
技术实现思路
已经发现，碱性碳酸铜(在本文中缩写为“BCC”)和卤化物盐粉的紧密混合的固体混合物的煅烧导致比由BCC在不存在任何盐粉的情况下制备的材料更难以还原的材料。所得到的材料提供更耐受由还原剂如氢气完全还原的铜态。据发现，氢的存在可以令人惊讶地提供包括铜金属以及氧化铜和氧化亚铜二者的铜吸着剂。进一步发现，碳酸铜的这种还原在令人惊讶的低温下发生，与传统吸着剂相比，允许吸着剂在启动时更容易使用。所得到的吸着剂也可以用于从液体或气体料流，例如通向炔转化器的料流中除去包含汞，砷，膦和硫化合物的污染物。此外，由于吸着剂中铜金属的存在以及氢的存在，所得吸着剂也可用于通过催化炔属杂质的选择性氢化而除去炔属杂质。因此，在本专利技术的第一方面中，本专利技术可以广泛地表征为提供通过以下步骤从料流中去除污染物的方法：使包含烯烃的烯烃料流与吸着剂在污染物去除区中接触，其中吸着剂包含铜，氧化铜，氧化亚铜和卤化物；从烯烃料流中选择性地除去一种或多种选自汞，砷，膦和硫化合物的污染物；以及在炔转化区内选择性地将烯烃料流中的炔属化合物转化成烯烃，其中炔转化区接收氢气。吸着剂可以进一步包含多孔载体材料。多孔载体材料可以选自氧化铝，二氧化硅，二氧化硅-氧化铝，硅酸盐，铝酸盐，硅铝酸盐，沸石，二氧化钛，氧化锆，赤铁矿，二氧化铈，氧化镁和氧化钨。载体材料可以包含通过氢氧化铝的快速煅烧形成的过渡氧化铝。烯烃料流可以包含精炼厂废气料流。吸着剂可以包含0.05至2重量％的卤化物。吸着剂可以包含1至35重量％的铜。吸着剂可以至少部分地被硫化。在本专利技术的第二方面中，本专利技术可以广泛地表征为提供通过以下步骤从料流中去除污染物的方法：将包含烯烃、氢气、炔属化合物和一种或多种选自汞，砷，膦和硫化合物的污染物的烯烃料流送至污染物去除区，其中污染物去除区包括构造成选择性地从烯烃料流中除去一种或多种污染物的吸着剂，其中吸着剂包含铜，氧化铜，氧化亚铜，和卤化物；用吸着剂从烯烃料流中除去一种或多种污染物；和选择性地将烯烃料流中的炔属化合物转化为烯烃，其中至少一部分炔属化合物用吸着剂转化。该方法可以进一步包括在将烯烃料流送至污染物去除区之前将原始吸着剂装载到污染物去除区中，并用来自烯烃料流的氢气还原吸着剂。烯烃料流可以包含精炼厂废气料流。吸着剂可以包含0.05至2重量％的卤化物。吸着剂可进一步包含选自氧化铝，二氧化硅，二氧化硅-氧化铝，硅酸盐，铝酸盐，硅铝酸盐，沸石，二氧化钛，氧化锆，赤铁矿，二氧化铈，氧化镁和氧化钨的多孔载体材料。吸着剂可以包含1至35重量％的铜，其中氧化亚铜占吸着剂中的铜的45至75％。吸着剂可以至少部分地被硫化。在本专利技术的第三方面中，本专利技术的特征通常在于提供一种通过以下步骤从料流中去除污染物的方法：由载体材料、碱式碳酸铜和卤化物的混合物形成吸着剂；在不超过160℃的温度下煅烧和活化吸附剂；在吸附剂已被煅烧和活化之后将吸着剂装载到污染物去除区中；将烯烃料流送至污染物去除区，烯烃料流包含烯烃和选自由来自烯烃料流的汞、砷、膦和硫化合物组成的组中的一种或多种污染物；用吸着剂从烯烃料流中除去所述一种或多种污染物中的至少一种；并在氢气存在下将来自烯烃料流的炔属化合物选择性地转化成烯烃。炔转化区可构造成接收精炼厂废气料流。吸着剂可以包含多个颗粒并且至少一些颗粒具有7×14目的尺寸。颗粒可以包含堆积密度为640kg/m3至1280kg/m3的多孔珠粒。吸着剂可以通过共球化碱式碳酸铜和作为载体的煅烧氧化铝而形成。本专利技术的其他方面，实施方案和细节(其全部可以以任何方式组合)在以下对本专利技术的详细描述中阐述。附图说明下面结合以下附图描述本专利技术的一个或多个示例性实施方案，其中：图1显示了对于根据本专利技术生产的吸着剂与根据现有技术方法生产的具有相同铜水平的吸着剂，环境温度硫化氢容量的图形对比；和，图2显示了根据本专利技术生产的吸着剂和根据现有技术方法生产的吸着剂的水产量的图形比较。专利技术详述如上所述，本专利技术提供了一种或多种使用铜吸附剂，特别是含有铜金属、氧化铜和氧化亚铜的吸着剂从含氢气流中除去包含汞、砷、膦和硫化合物的污染物的方法。此外，吸着剂中铜金属的存在允许一些炔属杂质通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从料流中去除污染物的方法，所述方法包括：使包含烯烃的烯烃料流与吸着剂在污染物去除区中接触，其中吸着剂包含铜、氧化铜、氧化亚铜和卤化物；从烯烃料流中选择性地去除一种或多种选自由汞、砷、膦和硫化合物组成的组的污染物；和，在炔转化区内选择性地将烯烃料流中的炔属化合物转化成烯烃，其中炔转化区接收氢气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.10 US 62/253,4121.一种从料流中去除污染物的方法，所述方法包括：使包含烯烃的烯烃料流与吸着剂在污染物去除区中接触，其中吸着剂包含铜、氧化铜、氧化亚铜和卤化物；从烯烃料流中选择性地去除一种或多种选自由汞、砷、膦和硫化合物组成的组的污染物；和，在炔转化区内选择性地将烯烃料流中的炔属化合物转化成烯烃，其中炔转化区接收氢气。2.根据权利要求1所述的方法，其中吸着剂还包含选自由氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、硅酸盐、铝酸盐、硅铝酸盐、沸石、二氧化钛、氧化锆、赤铁矿、二氧化铈、氧化镁和氧化钨组成的组的多孔载体材料。3.根据权利要求1所述的方法，其中烯烃料流包含精炼厂废气料流。4.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·I·卡纳兹雷夫，J·K·格拉瓦拉，S·卡斯基，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US