【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种从含重金属的烃类进料中去除有毒重金属，特别是汞的方法。更具体地，本专利技术涉及一种使用金属全卤化物从气态或液态烃类中提取汞的方法。
技术介绍
1、从油田和天然气田获得的液态烃和气态烃通常会受汞污染。特别地，在荷兰、德国、加拿大、美国、马来西亚、文莱和英国及其周围的石油和天然气田获得的液态烃和气态烃中含有汞。如由n.s.bloom(fresenius j.anal.chem.,2000,366,438-443)所报道的，这些烃中的汞成分可以呈现各种形式。虽然元素汞占主导地位，但发现颗粒态汞(即与颗粒物结合的汞)、有机态汞(例如二甲基汞和二乙基汞)和离子态汞(例如二氯化汞)也可以存在于天然存在的烃源中。根据原油井及其位置的不同，原油中的汞浓度可以从低于1ppb(partper billion)到几千ppb的范围内变化。同样地，天然气中的汞浓度可以从低于1ng·m-3到大于1000μg·m-3的范围内变化。
2、由于烃类中存在的汞是有毒的，因此会产生问题。此外，汞对于烃处理设备，例如石油和天然气炼油厂中使用的烃处理设备是有腐蚀性的。汞可以与烃处理设备中的铝部件反应形成汞合金，从而导致设备故障。例如，管道焊接点、低温元件、铝热交换器和氢化催化剂都可能被受汞污染的烃损坏。这可能会导致设备停机，从而造成严重的经济影响；或在极端情况下，这可能会导致外壳的不受控制的损失或完全的设备故障，从而产生潜在的灾难性后果。
3、此外，汞污染程度高的产品被认为是质量较差的产品，从而导致产品的价格较低。
5、元素态汞与溴和氯的反应是众所周知的，作为一种基本的化学反应(例如，参见cotton and wilkinson,comprehensive inorganic chemistry,4th edition,p592.)，该反应已被认为是在大气中形成无机汞物质的一种机制(例如参见，z.wang et al.,atmospheric environment,2004,38,3675-3688and s.e.lindberg,et al.,environ.sci.technol.,2002,36,1245-1256)。汞与卤素的反应已被用于烟气净化技术中，该技术通过汞蒸气与溴或氯进行高温反应形成易于被萃取到水介质中的无机汞物质来去除汞蒸气(例如，s-h.lui,et al.,environ.sci.technol.,2007,41,1405-1412)。
6、溴已被用于从矿石中浸出金(直接使用，或由溴盐和氯气原位生成)，然而这种方法已被更经济、更廉价的氰化物浸出法所取代。
7、当处在或接近环境温度和环境压力下使用溴或氯时会产生重大的困难和危害，这与溴和氯蒸汽的腐蚀性和毒性以及卤素与许多金属的不相容性相关。已知溴可将许多金属氧化成其相应的溴盐形式，其中无水溴对许多金属的活泼性低于水合溴。干溴可与铝、钛、汞以及碱土金属和碱金属剧烈反应形成金属溴化物盐。
8、有机全卤化物盐(也称为三卤化物盐)具有各种已知的应用，包括用作灭菌剂、用于纺织品漂白、用于除疣和作为水性防污剂。此外，有机全卤化物盐可以在包括具有抗炎、抗病毒、抗细菌、抗真菌和阻燃性能的溴化有机化合物的制备中用作高效溴化剂。
9、现有技术已经提出了很多从烃中去除汞的方法。这些方法包括：使用包含硫、包含在活性载体上的过渡金属或重金属硫化物、掺杂在二氧化硅、氧化铝或活性炭中的元素铋和/或锡的固定床塔净化技术；氧化，然后与含硫化合物络合；氧化后进行溶剂提取；和使用离子液体。
10、现有技术提出了少数的用于从含金属的烃类流体进料中去除重金属的方法，其中包括使用金属全卤化物。us 5,620,585公开了通过将含金属的源与溴化浸出溶液接触来提取如金、银、铂和钯等贵金属的方法。该专利涉及使用分子溴作为回收贵金属的手段，但还是寻求提供一种不遭受高溴蒸气压影响的组合物，因为高溴蒸气压会使处理和运输变得困难。
11、us 5,620,585提出了使用溴化浸出溶液，其通过用水稀释无机过溴化物浓缩物以形成流动溶液。在向酸性溴盐溶液中加入液态溴之前，通过将金属溴化物或其它金属卤化物盐，以及卤化氢加入到质子溶剂中来制备无机过溴化物浓缩物。这可确保有过量的溴离子与液态溴反应形成过溴化物。根据us 5,620,585的记载，金属过溴化物可以包含如钠、钾和锂的碱金属或如钙的碱土金属盐。
12、值得注意的是，根据us 5,620,585的记载，从含金属的源中提取贵金属的方法不涉及与纯金属过溴化物的直接接触，而是依赖于浸出溶液中所含的分子溴的存在来氧化或络合贵金属。此外，该文件没有提及该方法可用于萃取有毒重金属如汞。
13、在us 5,620,585中使用包含低分子量的金属全卤化物的溶液，例如钠、钾、锂和钙的全卤化物，这与这些金属全卤化物的纯盐相关的稳定性问题是一致的，这使得它们易于歧化，因此无法使用。通常，已经发现任何应用中的金属全卤化物都是以溶液相存在的，因为以那种形式中它们显然更稳定。例如j.chem.soc.,1877,31,pages 249to 253描述了纯的三碘化钾盐的极度潮解性质，并推测三碘化物仅能够存在于浓缩水溶液中。然而使用金属全卤化物溶液会带来许多缺点。例如，这样的溶液需要专业处理，这可能是昂贵的，并且与固体当量相比，溶液运输存在困难。
技术实现思路
1、本专利技术具有令人惊奇的发现，即某些重金属全卤化物可作为有效试剂以从液态和气态烃中去除汞，且不需要添加剂，也不需要对汞进行化学改性。特别是，本专利技术意外地发现，某些较高分子量金属的全卤化物在纯盐形式下，表现出对歧化的高度稳定性。更具体地说，本专利技术中使用的金属全卤化物包含原子序数大于36、原子半径至少为150皮米(pm)以及第一电离能小于750kjmol-1的金属。
2、本专利技术使用的金属全卤化物可以以纯盐的形式进行有利地应用，而不是作为溶液组分形式使用。此外，本专利技术还惊奇地发现，这些金属全卤化物可用于在环境温度下或接近环境温度下从液态和气态烃中去除汞。事实上，金属全卤化物可以在很宽的温度范围内进行有效地应用，只要温度上限低于金属全卤化物的分解温度即可。优选地，金属全卤化物可在环境温度或接近环境温度下使用(例如20至35℃)。
3、因此，在第一方面，本专利技术提供了一种从含汞的烃类流体进料中去除汞的方法，包括以下步骤：
4、(i)将含汞的烃类流体进料与具有以下通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从含汞的烃类流体进料中去除汞的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，[M]+选自碱金属阳离子或后过渡金属阳离子。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，[M]+选自铷、铯、铊或铋阳离子。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，[M]+为铯阳离子。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，[X]-包括选自[I3]-、[BrI2]-、[Br2I]-、[ClI2]-、[Br3]-、[ClBr2]-、[BrCl2]-、[ICl2]-和[Cl3]-中的至少一种全卤根阴离子。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，[X]-包括选自[BrI2]-、[Br2I]-、[ClI2]-、[ClBr2]-、[BrCl2]-和[ICl2]-中的至少一种全卤根阴离子。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，[X]-包括选自[I3]-、[Br3]-和[Cl3]-中的至少一种全卤根阴离子。
8.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述金属
9.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述金属全卤化物为铷的高碘化物。
10.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述汞为元素、颗粒或有机形式。
11.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述含汞的烃类流体进料中汞浓度为1ppb-50000ppb。
12.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述含汞的烃类流体进料为液体。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述含汞的烃类流体进料包括以下中的一种或多种：
14.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于，所述含汞的烃类流体进料为气体。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述含汞的烃类流体进料包括天然气和/或炼厂气。
16.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述金属全卤化物为纯盐的形式。
17.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其特征在于，所述金属全卤化物由固体载体材料负载。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述固体载体材料为多孔材料。
19.如权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述固体载体材料选自二氧化硅、活性炭、氧化铝和粘土。
20.一种从含重金属的烃类流体进料中去除选自镉、汞、铟、铊、锗、锡、铅、砷、锑、铋、硒、碲和钋中的一种有毒重金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，[M]+如权利要求2-4中任一项所述。
22.如权利要求20或21所述的方法，其特征在于，[X]-如权利要求5-7中任一项所述。
23.如上述权利要求中任一项所述的式[M]+[X]-所示的金属全卤化物的用途，用于从含汞的烃类流体进料中去除汞，其中所述烃类流体进料如权利要求1和权利要求12至15中任一项所述。
24.如上述权利要求中任一项所述的式[M]+[X]-所示的金属全卤化物的用途，用于从含重金属的烃类流体进料中去除如权利要求20所述的有毒重金属。
...【技术特征摘要】
1.一种从含汞的烃类流体进料中去除汞的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，[m]+选自碱金属阳离子或后过渡金属阳离子。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，[m]+选自铷、铯、铊或铋阳离子。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，[m]+为铯阳离子。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，[x]-包括选自[i3]-、[bri2]-、[br2i]-、[cli2]-、[br3]-、[clbr2]-、[brcl2]-、[icl2]-和[cl3]-中的至少一种全卤根阴离子。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，[x]-包括选自[bri2]-、[br2i]-、[cli2]-、[clbr2]-、[brcl2]-和[icl2]-中的至少一种全卤根阴离子。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，[x]-包括选自[i3]-、[br3]-和[cl3]-中的至少一种全卤根阴离子。
8.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述金属全卤化物为铯的高碘化物。
9.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述金属全卤化物为铷的高碘化物。
10.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述汞为元素、颗粒或有机形式。
11.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述含汞的烃类流体进料中汞浓度为1ppb-50000ppb。
12.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述含汞的烃类流体进料为...
【专利技术属性】
技术研发人员：关永全，约翰·大卫·哈布雷，马丁·菲利普·阿特金斯，
申请(专利权)人：马来西亚国家石油公司，
类型：发明
国别省市：
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