[发明专利]一种催化裂化烟气硫转移剂活性组元的清洁制备方法

说明书

技术领域

本发明属于炼油工业烟气脱硫技术领域，特别涉及一种催化裂化烟气硫转移剂活性组元的清洁工艺制备方法。

背景技术

催化裂化装置是炼油厂污染排放比较严重的装置之一，近年来，随着催化裂化装置掺渣油比例的提高和加工进口含硫原油量的增加，原料的硫含量不断提高，由此导致FCC装置再生烟气中SO₂和SO₃的浓度大幅度提高，这不仅加剧了环境污染，也造成了严重的设备腐蚀。我国对此非常重视，对如何控制SO_X的排放已经制定出了一系列相关法规，包过国家标准，地方标准和总量控制管理，因此如何有效降低FCC装置中的SO_X排放已成为我国炼油行业急待解决的热点问题。

目前，降低FCC再生烟气中SO_X排放的技术主要有以下三种：一是原料选择法，二是烟气洗涤，三是使用硫转移剂。硫转移剂法控制FCC烟道气中SO_X的排放具有设备投资费用少，操作费用低，废物后处理问题少等优点，被认为在现有条件下降低SO_X排放的最合理的方法。

自二十世纪八十年代末以来，研究发现阴离子层状材料（水滑石或类水滑石）焙烧后得到的结构崩塌的脱水产物形成了独特的固溶体微晶，具有较高的硫容量和较快的吸附-脱附速率，非常适合用作硫转移剂以类水滑石为前驱体制备的复合氧化物具有比表面积大、粒子小、热稳定性高、金属离子分散均匀等优点，目前已成为硫转移剂研究的热点。（USP 4865019,USP 5114691,USP5728364.）

EP 0278535公开了在FCC催化剂和添加剂中使用阴离子粘土，特别是用在降低SO_X的排放，这些阴离子粘土通过以下步骤制备：（1）制备二价和三价金属的硝酸盐溶液；（2）使用氢氧化钠共沉淀二价和三价金属；然后（3）由此产生的混合物在65℃下老化1小时；和（4）过滤和用去离子水冲洗沉淀物，以除去不需要的离子。

USP 6028023公开了一种由MgO和Al₂O₃制备水滑石化合物的方法。这些化合物通过下述步骤制备：制备包括含镁化合物和含铝化合物的反应混合物，由此形成水滑石化合物，经过洗涤后进行煅烧和再水合。将获得的化合物用于FCC工艺中降低SO_X的排放。

CN 101905118公开了一种催化裂化烟气硫转移剂活性组元的制备方法：（1）将可溶性镁盐、可溶性铝盐和可溶性亚铈盐配制成的混合盐溶液；（2）将碱溶液和步骤1的混合盐溶液同时加入到全返混液膜反应器中混合反应到浆液，其中碱液调节PH值为8.5-13；（3）将浆液在强烈搅拌下加热晶化制得类水滑石前驱体，过滤洗涤至中性；4）焙烧产物，制得硫转移性能良好的活性组元。

目前，许多专利都涉及到类水滑石的使用及其制备工艺（USP 5730951,USP5776424,USP 5578286等），其中制备方法多采用共沉淀方法，该法需要添加碱和金属盐，必然引入了不需要的离子（很多有着负面的影响，如Na⁺），不可避免的需要用大量水冲洗，以除去不需要的离子。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明提供一种环境友好的制备催化裂化烟气硫转移剂活性组元的方法。

本发明的技术方案是：首先采用清洁工艺法制得类水滑石前驱体，然后高温焙烧得到催化裂化烟气硫转移剂活性组元，将其应用于减少催化裂化过程再生烟气中SO_X污染物排放。

本发明所述的催化裂化烟气硫转移剂活性组元的清洁制备方法为：

1）将镁源、铝源和其他元素化合物加入到水中，在0-200℃下搅拌0.1-6h，制成浆液，浆液固含量为1-20wt%，其中镁与铝的摩尔比为2-5；

2）将步骤1）所得的浆液在80-200℃、CO₂压力为0.15-1MPa下反应1-48h；反应温度优选100-180℃，更优选100-160℃；CO₂压力优选0.3-0.8MPa；反应时间优选1-24h；

3）将步骤2）得到的产物经干燥后，在300-1000℃高温下焙烧1-6h，即得催化裂化烟气硫转移剂活性组元。