一种复合金属氧化物脱硫脱砷剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种复合金属氧化物脱硫脱砷剂及其制备方法，该复合金属氧化物脱硫脱砷剂，以质量百分比计，由以下原料组成：第一金属复合氧化物25％～45％、第二金属氧化物20％～48％、助催化剂1％～15％和载体5％～20％；上述第一金属为锌、锰、钼、钴中的至少两种；上述第二金属为铜、铅中的一种或多种。本发明专利技术提供的复合金属氧化物脱硫脱砷剂具有优良的脱硫能力，同时还具有脱砷磷精度高、砷容量高、孔结构发达、性质稳定的性质；本发明专利技术提供的复合金属氧化物脱硫脱砷剂的制备方法制备工艺简单、能耗低，且生产成本低。

A compound metal oxide desulfurizer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种复合金属氧化物脱硫脱砷剂及其制备方法
本专利技术涉及环保和石油化工
，特别涉及一种复合金属氧化物脱硫脱砷剂及其制备方法。
技术介绍
随着我国能源行业逐渐由“燃料”向“化工”转型，石油轻烃资源的利用率越来越高。低碳烃是石油化工的一种重要原料，在近年来发展迅猛的塑料行业中，推动着各大炼厂对低碳烃资源的整合和回收。低碳烃来源于干气回收装置、气体分馏装置、液化气装置以及裂解等装置，原油中的重金属、硫化物、氮化物、盐、卤素等杂质在炼油加工过程中迁移至下游产品之中，使低碳烃中常含有硫、砷、磷等有害杂质。这些杂质会导致下游聚合催化剂中毒失活，影响聚合反应的稳定运行。由于上游工艺复杂、原料来源不一，从而导致硫、砷、磷等杂质的含量和形态变化多样，处理困难。目前针对低碳烃脱硫脱砷的工艺，主要采用氧化铜、氧化锌、氧化锰、氧化铁等金属氧化物进行脱除。不同的金属氧化物对杂质的脱除容量和脱除精度各有区别，如氧化锌对硫化氢的脱除容量和脱除精度较高，但无法脱除砷化物；氧化铜对硫化氢的脱除容量不高，但对砷化物的脱除能力远大于其他金属。因此，目前低碳烃等原料的精制工艺，一般采用两步法，即采用两种精制剂先脱硫再脱砷磷，从而达到聚合级单体的杂质含量要求。中国专利文献CN1267535C公开了一种轻质烃类脱砷剂及其制备方法，该脱砷剂采用银、铁的金属态及氧化态为主要活性组分，以分子筛或活性炭等多孔材料为载体制备得到，可以适应气相和液相物料的脱砷，同时脱除部分硫化物。然而，该脱砷剂采用了贵金属银作为活性组分，且第二金属加入量较少，从而导致脱砷剂的整体成本偏高。中国专利文献CN103316690A公开了一种液态烃脱砷剂及其制备方法，该脱砷剂采用活性炭作为载体，以氧化铜、过渡金属镧、铈以及贵金属钯、银的氧化物为活性组分制备而成。然而，该脱砷剂采用了多种金属作为活性组分，增加了产品质量控制的难度，同时采用贵金属，经济型较差；同时，为了提高活性组分的负载率，必须通过一次预处理和三次浸渍以保证脱砷剂的使用效果，增加了生产工艺的难度。中国专利文献CN108568282A公开了一种碱促进复配型脱硫脱砷吸附剂及其制备方法，该脱硫脱砷剂同时具备脱硫和脱砷的能力，在以铜作为活性中心的基础上作了改进，通过添加碱活性组分来提高其脱硫能力和耐硫性能，保证主活性中心的脱砷能力。但该工艺中添加的碱活性组分为氢氧化钠、碳酸钠等可溶性盐，在脱砷剂存放时容易吸潮结晶，导致脱砷剂粉化或强度降低。而且在装置投用时，若物料中含有水分，也会造成脱砷剂碱组分的流失，对下游物料产生污染。中国专利文献CN101591554B公开了一种常温复合脱硫脱砷剂及其制备方法，该脱硫脱砷剂采用氧化铅、磁性氧化铁、氧化铜为主要活性组分，以γ-Al2O3为载体通过挤条或滚球成型后高温焙烧制备而成。该脱硫剂虽具备同时脱硫和脱砷磷的双重功能，但其使用的原料比重较大，导致最终的脱硫脱砷剂产品的堆密度较高，单位质量的脱硫脱砷剂的硫容较低；另一方面，该脱硫脱砷剂的制备工艺耗能较高，增加了生产成本。综上所述，在低碳烃等原料的精制工艺中采用一种能够同时脱硫和脱砷磷的低碳烃精制剂可以有效简化原料净化流程。由此可见，通过一种简单、低能耗的方法制备出能够同时脱硫和脱砷磷的低碳烃精制剂具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种复合金属氧化物脱硫脱砷剂及其制备方法，解决现有技术中现有的脱硫脱砷剂制备工艺复杂、能耗高、生产成本高的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的第一解决方案提供了一种复合金属氧化物脱硫脱砷剂，以质量百分比计，由以下原料组成：第一金属复合氧化物25％～45％、第二金属氧化物20％～48％、助催化剂1％～15％和载体5％～20％；上述第一金属为锌、锰、钼、钴中的至少两种；上述第二金属为铜、铅中的一种或多种。本专利技术的第二解决方案提供了一种复合金属氧化物脱硫脱砷剂的制备方法，包括以下步骤：制备第一金属复合氧化物；制备第二金属氧化物；混合成型；焙烧活化。上述第二解决方案中提供的复合金属氧化物脱硫脱砷剂的制备方法用于制备本专利技术第一解决方案中提供的复合金属氧化物脱硫脱砷剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的复合金属氧化物脱硫脱砷剂具有优良的脱硫能力，同时还具有脱砷磷精度高、砷容量高、孔结构发达、性质稳定的性质；本专利技术提供的复合金属氧化物脱硫脱砷剂的制备方法制备工艺简单、能耗低，且生产成本低。附图说明图1是本专利技术提供的复合金属氧化物脱硫脱砷剂的制备方法一实施方式的工艺流程图；图2是脱硫脱砷剂动态评价试验装置结构示意图；图中：1原料气瓶、2流量控制系统、3固定床微反应器、采样分析系统。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。对于本专利技术的第一解决方案，本专利技术提出了一种复合金属氧化物脱硫脱砷剂，以质量百分比计，由以下原料组成：第一金属复合氧化物25％～45％、第二金属氧化物20％～48％、助催化剂1％～15％和载体5％～20％；其中，上述第一金属为锌、锰、钼、钴中的至少两种；上述第二金属为铜、铅中的一种或多种；上述助催化剂为氧化钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、碱式碳酸镁中的一种或多种；上述载体为水滑石、水铝石、膨润土、高岭土、硅藻土、水玻璃中的一种或多种。本专利技术中，通过在锌、锰、钼、钴四种金属中选择至少两种金属作为第一金属活性组分，相比目前市场上流通的耐硫型脱砷剂，其耐硫活性更好；尽管锌、锰、钼、钴四种金属对耐硫型脱砷剂的耐硫活性都有特殊作用，单一耐硫组分行业内已研究多年，效果一般，将两种或多种金属配合使用，由于金属间的协同作用，更好地保证了脱硫脱砷的双重功能。本专利技术中，选用铜、铅两种金属中的至少一种作为第二活性组分具有特殊意义：烯烃中有时会含有一定量的炔烃，炔烃与铜作用将生成具有爆炸危险性的炔铜。因此，在对含有炔烃的物料进行脱硫脱砷处理时，可以将本专利技术中制备原料里的铜盐全部用铅盐代替，制备不含铜的脱硫脱砷剂；在对不含炔烃的物料进行脱硫脱砷处理时，本专利技术中制备原料里的铜盐和铅盐可按一定比例调配，制备含铜的脱硫脱砷剂。本专利技术中，选用氧化钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、碱式碳酸镁作为助催化剂，其原因在于：钙和镁属于碱土金属，其氧化物或盐具有一定碱性，不仅可以用于脱除硫化氢、羰基硫等硫化物，对砷磷的脱除也有促进作用；同时这些助催化剂不溶于水，不易产生粉尘而造成流失，污染下游物料。本专利技术中，选用水滑石、水铝石、膨润土、高岭土、硅藻土、水玻璃中的一种或多种作为载体(粘结剂)，在产品活化后可以使脱硫脱砷剂的孔道更丰富，为活性中心提供更多的活性位点，在220～260℃下鼓风烘干后，强度也更高，不易产生粉尘。对于本专利技术的第二解决方案，本专利技术提出了一种复合金属氧化物脱硫脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合金属氧化物脱硫脱砷剂，其特征在于，以质量百分比计，由以下原料组成：第一金属复合氧化物25％～45％、第二金属氧化物20％～48％、助催化剂1％～15％和载体5％～20％；所述第一金属为锌、锰、钼、钴中的至少两种；所述第二金属为铜、铅中的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合金属氧化物脱硫脱砷剂，其特征在于，以质量百分比计，由以下原料组成：第一金属复合氧化物25％～45％、第二金属氧化物20％～48％、助催化剂1％～15％和载体5％～20％；所述第一金属为锌、锰、钼、钴中的至少两种；所述第二金属为铜、铅中的一种或多种。


2.根据权利要求1中所述复合金属氧化物脱硫脱砷剂，其特征在于，所述助催化剂为氧化钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、碱式碳酸镁中的一种或多种。


3.根据权利要求1中所述复合金属氧化物脱硫脱砷剂，其特征在于，所述载体为水滑石、水铝石、膨润土、高岭土、硅藻土、水玻璃中的一种或多种。


4.一种如权利要求1～3中任一项所述复合金属氧化物脱硫脱砷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备第一金属复合氧化物；制备第二金属氧化物；混合成型；焙烧活化。


5.根据权利要求4中所述复合金属氧化物脱硫脱砷剂的制备方法，其特征在于，所述制备第一金属复合氧化物的具体步骤包括：
从锌、锰、钼、钴四种金属中选择至少两种金属，将其对应的可溶性盐，按比例配制成第一金属盐溶液，然后以碱A作为沉淀剂，采用共沉淀的方法获得第一金属复合氧化物沉淀；其中，所述碱A与第一金属盐的摩尔比为(2～2.5):1。


6.根据权利要求5中所述复合金属氧化物脱硫脱砷...

【专利技术属性】
技术研发人员：任家君，邓国伟，毛满意，罗念，常贺飞，霍晓剑，白雪琴，常思乔，武卫华，熊丽霞，黄艳刚，
申请(专利权)人：湖北华邦化学有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42