硫、砷、磷净化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种硫、砷、磷净化剂及其制备方法，主要解决现有技术中净化剂活性组分利用低的问题。本发明专利技术通过一种硫、砷、磷净化剂，以重量份数计，包括以下组分：40～90份的多孔材料；1～10份的含铜化合物的技术方案较好的解决了该问题，可用于天然气、合成气、轻质气液态烃类等的净化中。

Purification agent of sulfur, arsenic and phosphorus and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
硫、砷、磷净化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种硫、砷、磷净化剂及其制备方法。
技术介绍
硫、砷、磷等杂质广泛存在于天然气、合成气、煤制气、轻质气液态烃类等原料中，这些杂质的存在会导致很多催化剂中毒失活，大大缩短催化剂寿命，甚至导致催化反应无法正常进行；此外，未脱除干净的杂质会随着生产的进行进入下游合成品中，从而带来一系列的环境健康等方面的问题。因此，高效高精度地脱除硫、砷、磷等杂质对于保护下游装置的主催化剂且同时提高下游产品的品质有着非常重要的意义。一般情况下，在工业原料中存在的含硫物质主要是H2S和COS，对于这些含硫物质的深度脱除效果最好的是氧化锌脱硫剂。氧化锌脱硫以其脱硫精度高、使用便捷、稳妥可靠、硫容量高、起着“把关”和“保护”作用而占据非常重要的地位，它广泛的应用在合成氨、制氢、煤化工、石油精制、饮料生产等行业，以脱除天然气、石油馏分、油田气、炼厂气、合成气、二氧化碳等原料中的硫化氢及某些有机硫。氧化锌脱硫可将原料气中的硫脱除至0.055mg/kg。常温氧化锌脱硫剂中添加CuO以提高其脱硫能力。氧化锌脱硫剂一般用于精脱硫过程，它也能吸收一般的有机硫化合物。工业原料中的砷杂质，通常以AsH3形式存在，工业上使用的脱砷剂大致可分成铜系、铅系、锰系和镍系四类，其中以铜系较为常见。铜系脱砷剂砷容高，可在常温、常压及较高空速下进行。铜系脱砷剂又可分成金属铜、CuO-Al2O3、CuO-ZnO-Al2O3等。当以CuO为活性组分时，AsH3将Cu2+还原为低价或金属态，砷与铜结合或游离成元素态。脱硫剂和脱砷剂的发展趋势是向低堆密度、低使用温度、高强度以及高硫容和砷容的方向发展。专利CN201410575030.5公开了一种常温脱硫脱砷剂及其制备方法，该脱硫脱砷剂是由绿铜锌矿、氧化铜、氧化锌及稀土金属组成。稀土金属的加入改善了Zn、Cu周围的电荷分布，有利于其净化能力的提高。专利CN201410314482.8公开了一种硫砷吸附剂及其制备方法，该该吸附剂是由绿铜锌矿、氧化铜、氧化锌、氧化铁、氧化锰组成。氧化铁、氧化锰的加入提高了吸附剂的硫容和砷容。上述方案对吸附剂的吸附能力虽然有所改善和提高。但是，仍然存在净化剂活性组分利用低的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中净化剂活性组分利用低的问题，提供一种新的硫、砷、磷净化剂及其制备方法。该硫、砷、磷净化剂含有多孔材料，改善了活性组分的分散度及原料在净化剂的扩散性能，从而改善了净化剂的净化能力，具有活性组分利用率高的优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：通过一种硫、砷、磷净化剂，以重量份数计，包括以下组分：40～90份的多孔材料；1～10份的含铜化合物。上述技术方案中，优选地，还包括1～10份的含锌化合物，优选地，所述含锌化合物为氧化锌，所述含铜化合物为氧化铜。上述技术方案中，优选地，还包括0.01～0.3份含稀土金属R的化合物，优选稀土金属氧化物；较为优选地，含稀土金属R的化合物含量为0.01～0.2份。稀土元素的引入使氧化物的晶粒减小，进一步提高活性组分的利用率，特别是活性组分含量高的体系，提高更为明显。上述技术方案中，优选地，稀土金属R为镧、铈、钇中的至少一种。上述技术方案中，所述硫、砷、磷净化剂，以重量份数计，多孔材料的含量优选范围为50～80份。上述技术方案中，优选地，含铜化合物的含量优选范围为1～8份。上述技术方案中，优选地，含锌化合物的含量优选范围为1～8份。上述技术方案中，优选地，所述多孔材料包括以下摩尔关系的组成：Al2O3:nSiO2，式中n＝5～100，所述材料的XRD衍射图谱在13.1±0.2，12.3±0.1，10.9±0.3，4.4±0.2，4.0±0.3，3.5±0.1和3.4±0.1埃处有d-间距，式中的优选范围为：n＝5～80。上述技术方案中，优选地，所述多孔材料的制备方法为：将硅源、铝源、碱、水和晶种母液(M)按摩尔比计：SiO2/Al2O3为5.5～95，优选SiO2/Al2O3＝6～90，H2O/SiO2为12～65，优选H2O/SiO2＝15～60，OH-/SiO2为0.1～0.45，优选OH-/SiO2＝0.15～0.4，晶种母液(M)/SiO2为0.04～2.4，优选晶种母液(M)/SiO2＝0.1～2的比例混合，将混合物在100～190℃，优选110～180℃，晶化12～96小时，优选15～90小时得结晶产物，结晶产物经洗涤干燥得所述多孔材料。上述技术方案中晶种母液(M)由硅源、铝源、模板剂R和水按摩尔比计：SiO2/Al2O3＝5～100，H2O/SiO2＝10～70，R/SiO2＝0.05～0.2，将该混合物在130-180℃条件下，晶化72～168小时后取出，为晶种母液(M)。本专利技术还提供一种硫、砷、磷净化剂的制备方法，包括以下步骤：1)将沉淀剂和水按摩尔比为0.001～0.003混合，搅拌均匀得溶液Ⅰ；2)将多孔材料与溶液Ⅰ以1：10～5：10的质量比混合，得悬浮液Ⅱ；3)将铜源、锌源、含铝助剂和水按摩尔比计：Cu/Zn为0.1～2；Al/(Cu+Zn)为0.01～0.25；(Cu+Zn+Al)/H2O为0.01～0.04混合，搅拌均匀得溶液Ⅲ；4)将沉淀剂和水按摩尔比为0.005～0.01混合，搅拌均匀得溶液Ⅳ；5)将悬浮液Ⅱ、溶液Ⅲ和溶液Ⅳ混合反应；6)过滤，洗涤，成型，焙烧。上述技术方案中，优选地，步骤4)中，将铜源、锌源、含铝助剂、稀土金属R源和水按摩尔比计：Cu/Zn为0.1～2；Al/(Cu+Zn)为0.01～0.25；(Cu+Zn+Al)/H2O为0.01～0.04；R/(Cu+Zn+Al)为0.002～1的比例混合，搅拌均匀得溶液Ⅲ。上述技术方案中，优选地，所述铜源为硝酸铜；锌源为硝酸锌；稀土金属R源为稀土金属的硝酸盐。上述技术方案中，优选地，所述多孔材料包括以下摩尔关系的组成：Al2O3:nSiO2，式中n＝5～100，所述材料的XRD衍射图谱在13.1±0.2，12.3±0.1，10.9±0.3，4.4±0.2，4.0±0.3，3.5±0.1和3.4±0.1埃处有d-间距，式中的优选范围为：n＝5～80。上述技术方案中，优选地，稀土金属R为镧、铈、钇中的至少一种。上述技术方案中，优选地，所述含铝助剂为硝酸铝。上述技术方案中，优选地，所述沉淀剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵中的至少一种。上述技术方案中，优选地，反应条件为在40～90℃，反应0.5～3小时。上述技术方案中，优选地，洗涤后溶液的电导率不大于100μs/cm。上述技术方案中，优选地，成型具体实现为：将洗涤后得到的沉淀物加入氧化铝、硝酸及水，捏合挤条。上述技术方案中，优选地，将成型的产物在200～320℃，焙烧1～5小时。所述的硫、砷、磷净化剂用于天然气、合成气、轻质气液态烃类的净化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫、砷、磷净化剂，以重量份数计，包括以下组分：/n40～90份的多孔材料；/n1～10份的含铜化合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫、砷、磷净化剂，以重量份数计，包括以下组分：
40～90份的多孔材料；
1～10份的含铜化合物。


2.根据权利要求1所述硫、砷、磷净化剂，其特征在于，还包括1～10份的含锌化合物。


3.根据权利要求1或2所述硫、砷、磷净化剂，其特征在于，还包括0.01～0.3份含稀土金属R的化合物。


4.根据权利要求3所述硫、砷、磷净化剂，其特征在于稀土金属R为镧、铈、钇中的至少一种。


5.根据权利要求1或2所述硫、砷、磷净化剂，其特征在于，以重量份数计，多孔材料的含量为50～80份，含铜化合物的含量为1～8份。


6.根据权利要求2所述硫、砷、磷净化剂，其特征在于，以重量份数计，含锌化合物的含量为1～8份。


7.根据权利要求1或2所述硫、砷、磷净化剂，其特征在于多孔材料包括以下摩尔关系的组成：Al2O3:nSiO2，式中n＝5～100，所述多孔材料的XRD衍射图谱在13.1±0.2，12.3±0....

【专利技术属性】
技术研发人员：贾银娟，王灿，何丽敏，高焕新，刘志成，周健，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11