本发明专利技术涉及一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂及其制备方法，该吸附剂由活性组分与载体两部分组成，其中，所述活性组分为碱性金属盐，载体为具有若干种介孔孔道结构并由活性氧化铝与分子筛组成的复合载体。与现有技术相比，本发明专利技术中通过调整吸附剂中复合载体的孔道结构，使其具有孔径分布分别为2～20nm和20～50nm的介孔结构，提高活性组分的利用效果，从而延长吸附剂单次使用时间并降低再生频次，实现在工业应用时降低运行能耗的目的。现在工业应用时降低运行能耗的目的。现在工业应用时降低运行能耗的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂及其制备方法
[0001]本专利技术属于吸附剂制备
，涉及一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂及其制备方法。
技术介绍
[0002]在石油化工工业中，硫化氢的存在是极其有害的，硫化氢不仅会导致设备损坏、催化剂中毒、产品品质下降，还可能对操作人员的人生安全造成极大威胁。因此，为了避免硫化氢所造成的危害，必须将其脱除。
[0003]当前工业上针对硫化氢的脱除方法很多，归结起来可以分为化学法脱除和物理法脱除。如US13395834B公开了一种脱除烃物流中硫化氢的方法，利用氧化锌与硫化氢产生化学反应，从而降低原料中硫化氢含量至某一范围。US03400389公开了一种分子筛吸附剂的制备方法，并考察了其对H2S等极性杂质的脱除效果。
[0004]为了满足工业连续生产的需要，同时也为了减少固体废弃物的排放，可再生型硫化氢吸附剂越来越收到人们的关注。CN110882675公开了一种分别对拟薄水铝石、聚乙二醇和正硅酸乙酯分别进行预处理后混合得到混合粉末，经过焙烧后即得到可再生硫化氢气体吸附剂。CN113231037公开了一种用于脱除微量硫化氢的固体胺吸附剂。通过以氧化改性的活性炭为载体，再采用接枝法将叔丁基氨基丙基三甲氧基硅烷固载于氧化改性后的活性炭上，最后将叔胺负载于固载后的活性炭上制备得到。CN103769043公开了一种气体脱硫吸附剂、其制备方法及应用，吸附剂以M41S系列介孔材料为载体，以氧化锌为活性组分，添加促进剂，钙的含氧酸盐，VB/VIB族金属氧化物，该吸附剂能够实现高温下对硫化物的有效脱除。CN112295544公开了具有改性金属有机化合物骨架的硫化氢吸附剂及其制备方法和应用，该专利技术的制备方法包括将含有铝源、对苯二甲酸、活性炭和水的混合液进行热处理，随后进行煅烧得到金属有机骨架吸附剂。
[0005]上述可再生吸附剂，虽然对H2S能够保持一定的吸附效果，但仍存在一些缺陷，如仅能在高温下使用、吸附剂制备过程太繁琐，制造成本高等缺点。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的就是为了提供一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂及其制备方法，通过对活性氧化铝与ZSM
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5分子筛的复合载体的孔道结构进行优化，使复合载体具有若干(可以为两种)介孔孔道结构，且孔道分布更集中，提高吸附剂中活性成分的利用率，提高吸附剂单次使用时间，从而降低再生频次。
[0007]本专利技术目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]本专利技术的技术方案之一提供了一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂，其由活性组分与载体两部分组成，其中，所述活性组分为碱性金属盐，载体为具有若干种介孔孔道结构并由活性氧化铝与分子筛组成的复合载体。
[0009]进一步的，所述的复合载体中的介孔孔道结构包括两种，分别为孔道直径2～20nm
的介孔与孔道直径20～50nm的介孔。更进一步的，孔道直径2～20nm的介孔与复合载体中全部孔道结构的体积比为(0.1～0.45)：1，优选的，为0.15～0.35：1；孔道直径20～50nm的介孔与复合载体中全部孔道结构的体积比为(0.1～0.35)：1，优选为0.1～0.3:1。
[0010]进一步的，所述复合载体中的活性氧化铝为chi
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相氧化铝、rho
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相氧化铝、eta
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相氧化铝或其混合相；优选的，活性氧化铝载体为通过氢氧化铝高温焙烧快速脱水所得到的活性氧化铝，更优选的，活性氧化铝的二次聚集颗粒尺寸分布为10～40微米。
[0011]进一步的，所述分子筛为ZSM
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5分子筛，分子筛的硅铝比为15～150。优选的，所用ZSM
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5分子筛硅铝比为20～100，分子筛的粒径大小为2～50微米。需要注意的是，本专利技术所述ZSM
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5分子筛本身不需含有介孔结构。正如本领域技术人员所熟悉的，通过在ZSM
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5分子筛合成时添加有机软模板剂、活性炭硬模板剂或者使用溶铝、溶硅等手段，能够得到具有介孔结构的ZSM
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5分子筛。但是，单独以此类方法得到具有多级孔结构的ZSM
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5分子筛，往往会额外增加制造成本，因而是不推荐的。本专利技术中，发现所引入的活性组份具有适合的碱性，且只需稍微改变活性组分添加的方式即可以在将活性组分负载于载体的同时，利用其碱性特征，使ZSM
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5分子筛额外形成介孔结构，再通过细化添加量和温度等参数，即能有效调控介孔分布。
[0012]进一步的，所述活性组分为碱性金属盐，包含有偏铝酸盐，并且还至少含有碳酸盐、氢氧化物中的一种；金属离子为钠或钾中的一种或两种的混合。优选的，所述碱性金属离子为钠离子。
[0013]进一步的，活性组分的质量占比为5～22wt％，复合载体的质量占比为78～95wt％。优选的，载体占比为85～95％wt，活性组分占比为5～15％wt，较优选的，载体占比为87.5～92％wt，活性组分占比为8～12.5％wt；所述复合载体活性氧化铝与分子筛按照质量比计为(1～5)：1，优选的为活性氧化铝与分子筛质量比为(2～4)：1。
[0014]本专利技术的技术方案之二提供了一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)按质量比称取活性氧化铝、分子筛与碱性金属盐的第一溶液混合，形成混合浆状溶液，搅拌，干燥，粉碎，得到混合粉末；
[0016](2)将所得混合粉末与第二盐溶液混合，成型，干燥，焙烧，即得到目标产物。
[0017]进一步的，步骤(1)中，混合浆状溶液中活性氧化铝、分子筛的总质量占比为5wt％～40wt％，优选为10～35％wt，碱性金属盐的第一溶液的质量占比为60wt％～95wt％，优选为65～90％wt，其中，碱性金属盐的第一溶液的浓度为2.8wt％～5wt％。
[0018]进一步的，步骤(1)中，所述碱性金属盐的第一溶液中的阳离子为钠离子或钾离子中的至少一种，阴离子为偏铝酸根离子、或偏铝酸根离子与氢氧根离子的混合。优选的，金属元素为钠。所述偏铝酸盐优选为新鲜配置的溶液，一种可选的实施方法是，将NaOH与Al(OH)3以(1.1～1.2)：1配比进行反应，得到偏铝酸钠，碱稍稍过量有利于维持偏铝酸钠的稳定，所得到的偏铝酸钠能更长久保存。
[0019]进一步的，步骤(1)中，搅拌温度为60～100℃，搅拌时间为4～15h，优选的，温度控制在70～85℃，时间维持在8～12h，更优选的是在密封的条件下进行搅拌过程，以避免由于水份的损失，使浆状溶液的pH产生波动。混合浆状溶液的干燥温度为100～180℃，时间为0.5～8h。
[0020]进一步的，步骤(2)中，混合粉末与第二盐溶液的质量比为1.3～2.0：1。
[0021]进一步的，步骤(2)中，所述第二盐溶液的质量浓度为0.5～5％，其所含阳离子为钠离子或钾离子中的一种或两种的混合，所含阴离子碳酸氢根离子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂，其特征在于，由活性组分与载体两部分组成，其中，所述活性组分为碱性金属盐，载体为具有若干种介孔孔道结构并由活性氧化铝与分子筛组成的复合载体。2.根据权利要求1所述的一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂，其特征在于，所述的复合载体中的介孔孔道结构包括两种，分别为孔道直径2～20nm的介孔与孔道直径20～50nm的介孔。3.根据权利要求2所述的一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂，其特征在于，孔道直径2～20nm的介孔与复合载体中全部孔道结构的体积比为(0.1～0.45)：1；孔道直径20～50nm的介孔与复合载体中全部孔道结构的体积比为(0.1～0.35)：1。4.根据权利要求1所述的一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂，其特征在于，所述复合载体中的活性氧化铝为chi
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相氧化铝、rho
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相氧化铝、eta
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相氧化铝或其混合相；所述分子筛为ZSM
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5分子筛，分子筛的硅铝比为15～150；所述复合载体中的活性氧化铝的颗粒尺寸分布为10～40微米。5.根据权利要求1所述的一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂，其特征在于，所述碱性金属盐包含偏铝酸盐；碱性金属盐中的金属离子为钠或钾中离子的一种或两种的混合。6.根据权利要求5所述的一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂，其特征在于，所述碱性金属盐还包含碳酸盐或氢氧化物中的一种或两种的组合。7.根据权利要求1所述的一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂，其特征在于，活性组分的质量占比为5～22wt％，复合载体的质量占比为78～95wt％。8.如权利要求1
【专利技术属性】
技术研发人员：李春成，王鹏飞，张佳，徐华胜，何秋平，陈伟，
申请(专利权)人：上海化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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