[发明专利]一种高温脱氯剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在较高温度下脱除氯化氢的脱氯剂，属于气体净化技术领域。

背景技术

在石油化工和化肥工业生产过程中的原料气或其它气态物料中，常有或多或少的氯化氢气体的残留。氯化氢气体是一种具有酸性的腐蚀性气体，该气体对生产装置存在极强的腐蚀作用，极易造成生产装置的洞穴形斑点，严重影响了工业生产的安全性；而且其对石油化工以及化肥生产中所使用的高效催化剂具有副作用，容易导致催化剂中毒而失活，从而直接影响到上述正常的工业生产。此外，在石油化工工业中，催化重整再生气氧氯化工艺中也会残留氯化氢(氧氯化工艺中残留有机氯转化而来)，该部分残留的氯化氢会随再生后的气体流入后续系统中，同样会对管道和设备腐蚀。所以要解决上述提到的一系列氯化氢的污染，就需要在上述工业生产中有效脱除原料气或者生产过程中产生的氯化氢气体。

对于上述技术问题的解决在煤气化燃料领域提出了更高的技术要求。在煤气化燃料领域内，煤气化燃料电池(MCFC)系统中，燃气中的氯化氢易与MCFC系统中的电解质形成低沸点化合物，该化合物在高温下易蒸发造成了电解质的损失；据分析，上述系统的燃料气体中含有的氯化氢的含量只要达到0.0001％，就可以使电池电阻增加，从而导致电池电压降低。在煤气化联合循环发电(IGCC)系统中，氯化氢的存在能严重腐蚀燃气轮机叶片，要想避免上述问题，要求燃气中的卤素不得超过0.4～0.6PPm。因此，高温脱氯是IGCC和MCFC系统中的关键技术之一。

现有技术中，常用的脱氯剂分为CuO-ZnO系脱氯剂、CaO-Al₂O₃系脱氯剂、K₂O-Fe₂O₃系脱氯剂、Na-Al₂O₃系脱氯剂以及使用分子筛和活性物质共同构成的脱氯剂。其中，中国专利CN1539921A公开了一种由分子筛和活性物质组成的多功能脱氯剂，该脱氯剂是一种多元复合物，其包括0～30wt％的粘结剂、5～20wt％的分子筛、30～90wt％的碱金属-碱土金属氧化物、1～5wt％的增效剂。美国专利文献US4639259公开了一种脱氯剂，该脱氯剂是将活性物质碱土金属负载在具有χ-ρ-η物相结构的氧化铝上，结果表明上述脱氯剂的氯容量只能达到13.8m％，且净化度也只能达到小于1ppm。总之，现有技术中的脱氯剂大多氯容量低，无法实现较高的脱氯效果，即便脱氯剂的氯容量较高(CN1800310A)，但是其使用范围却有限，无法同时应用于煤气化燃料电池(MCFC)系统和煤气化联合循环发电(IGCC)系统以及催化重整再生气中的脱氯。

发明内容

本发明所要解决的是现有技术中脱氯剂的氯容量低无法实现较高的脱氯效果，且该脱氯剂也无法同时应用于煤气化燃料电池(MCFC)系统、煤气化联合循环发电(IGCC)系统以及催化重整再生气中脱氯的问题，进而提供一种能够实现在高温下同时应用于煤气化燃料电池(MCFC)系统、煤气化联合循环发电(IGCC)系统以及催化重整再生气中脱除氯化氢的较高的脱氯效果、具有高氯容量的脱氯剂。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高温脱氯剂，所述脱氯剂由含量大于0～42wt％的氢氧化钙、18～70wt％的氧化钙、20～40wt％的水滑石、7～17wt％的粘土和0～7wt％的粘结剂组成。所述脱氯剂优选由含量大于0小于35wt％的氢氧化钙、30～70wt％的氧化钙、20～33wt％的水滑石、7～10wt％的粘土和0～3wt％的粘结剂组成。其中，所述粘土为高岭土、凹凸棒土和羊肝土中的一种或多种；所述粘结剂为硅酸钠或纤维素粉。

本发明还进一步公开了上述高温脱氯剂的制备方法，其包括如下步骤：(1)称取适量的氧化钙或氢氧化钙和氧化钙的混合物、水滑石、粘土以及粘接和扩孔剂，将上述物料分别磨碎至200目以上，并充分混合均匀；(2)将混合后的粉料放入滚球机中，并加入适量的水，使上述粉料在不断滚动中形成Φ3～5mm的球形颗粒；(3)将上述球形颗粒在常温下养生10～20小时；将经养生后的球形颗粒于100～120℃下进行烘干；(4)将上述经烘干后的球形颗粒于550～700℃下焙烧1～4小时即可。

其中，所述步骤(1)中的粘结剂为硅酸钠和纤维素粉。

本发明具有如下所述的优点：