[发明专利]脱除液态烃中的汞的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于脱除含汞液态烃中的汞的方法。

背景技术

由天然气气田获得的气体汽油(NGL)，即液态烃，诸如液化石油气和凝析油，其内含汞量随生产区域而不同可达2ppb～数千ppb。因此，由NGL蒸馏获得的轻质烃类趋向于仍然含汞。

在使用含汞液态烃作为化学原材料时，汞与构成设备的铝会形成汞齐，造成设备腐蚀，或降低重整催化剂的活性。因此，开发研究一种可从液态烃中脱除汞的方法已成为迫切的需求。

为满足这种需求，日本专利申请特许公开No.10-251667提出了通过加氢与吸附相结合脱除烃类馏分中痕量汞的方法，其中首先对含汞烃类馏分进行加氢，然后使加氢后的烃类馏分与多孔含碳材料进行接触。

但是，在这个方法中，加氢必须在高温和高压的条件下进行，即在100～400℃，优选为250～350℃和压力在1～5MPa，优选为2.5～3.5MPa下进行。因此，该方法由于需要大量能量进行加热及加压，造成能源紧张。另外，所用作为吸附剂的多孔含碳材料的制备方法也非常复杂，因为要求这种吸附剂具有严格控制的特性，诸如比表面积在100～2500平方米/克，优选为500～1500平方米/克；平均孔半径为5～30埃；而且对于孔半径在50埃或更小的孔的孔容为0.2～1.2毫升/克。

发明分开

本发明的目的在于提供一种有效脱除含汞液态烃中的汞的方法，其以连续而简单的方式或半连续而简单的方式在约常温及常压下进行。

鉴于以上目的，本发明人进行广泛研究的结果发现，通过连续而简单的方式将含汞液态烃连续引入至汞离子化区，然后再进入硫化合物处理区，可有效地脱除含汞液态烃中的汞。

本发明人还发现，通过半连续方式，将含汞液态烃连续注入到汞离子化塔中，然后加入至硫化合物处理罐中以间歇地将汞转化为固态汞化合物，可有效地脱除含汞液态烃中的汞。

因此，本发明的第一方面在于提供一种脱除液态烃中的汞的方法，包括：

(A)将含汞液态烃连续加至离子化区中，在此使液态烃与能够使元素汞离子化的离子化物质进行接触，从而使液态烃中的元素汞离子化；

(B)将所得含离子化汞的液态烃连续加至硫化合物处理区中，在此使液态烃与由如下通式表示的硫化合物进行接触：

MM′S其中M和M′可以相同或不同，它们各自独立地是氢原子、碱金属或铵基，或与含该硫化合物的液体接触，从而将离子化汞转化为固态汞化合物；和

(C)脱除该液态烃中的固态汞化合物。

本发明的第二方面在于提供一种从液态烃中脱除汞的方法，包括：

(A)将液态烃加入至离子化塔中，在此使液态烃与能够使元素汞离子化的物质进行接触，从而使液态烃中所含的元素汞离子化；

(B)将所得含离子化汞的液态烃加入至硫化合物处理罐中，在此使液态烃与由如下通式表示的硫化合物接触：

MM′S其中M和M′可以相同或不同，它们各自独立地是氢原子、碱金属或铵基，或与含该硫化合物的液体接触，从而将离子化汞转化为固态汞化合物；和

(C)脱除该液态烃中的固态汞化合物。

实施本发明的最佳方式

对于用本发明方法处理的含汞液态烃没有特别限制，可包括任何常温下为液态的烃类。此液态烃的实例包括原油、直馏石脑油、煤油、瓦斯油、减压馏出油、拔顶原油和天然气凝析油(NGL)。在这些液态烃中，天然气凝析油(NGL)是优选的。

用本发明方法脱除的汞可以是元素形态或离子化形态的。对于待处理的液态烃中的汞浓度没有特别限制，一般是2～1000ppb(重量/体积)，优选为5～100ppb(重量/体积)。

对本发明待处理的原油没有限制。原油的实例包括在沙特阿拉伯、联合阿拉伯酋长国、尼日利亚、阿尔及利亚、加拿大、墨西哥、伊朗、伊拉克、中国、科威特、马来西亚、委内瑞拉、美国、澳大利亚、俄罗斯、利比亚、菲律宾、印度尼西亚、挪威、泰国、卡塔尔、阿根廷、英国和日本生产的原油。这些原油可以两种或更多种结合使用。

所述直馏石脑油、煤油、瓦斯油、减压馏出油和拔顶原油都是采用已知方法通过对原油进行加工而获得的。

(1)第一实施方法

在本发明第一实施方法中，液态烃被连续地提供至离子化区，从而使液态烃中的元素汞与能够使元素汞离子化的物质进行接触。