[发明专利]一种用于去除酸性杂质的吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及烃类物流精制领域中吸附剂的制备方法，尤其是涉及一种用于去除酸性杂质的吸附剂及其制备方法。

背景技术

在使用管式加热炉裂解法生产烯烃时，由于裂解原料主要是石脑油(NAP)、加氢裂化尾油(HVGO)和少量轻烃原料。产物裂解气中一般含有一定量CO₂和H₂S等酸性杂质，此外还有少量的诸如COS等有机硫化物。H₂S一部分来自裂解原料，另一部分则是原料中有机硫化物在高温下与氢和水发生反应生成的。CO₂的来源除上述的二硫化碳和羰基硫化物的水解反应外，还有裂解中生成的焦炭与水作用和烃类与水作用的结果。二氧化碳等酸性气体的存在不仅在深冷分离时低温条件下因结成干冰从而堵塞设备和管道，还会破坏聚合催化剂的活性，影响聚合速度和聚乙烯的分子量。现有聚烯烃催化剂对于烯烃中的酸性杂质含量要求越来越低，现有工艺一般要求烯烃进聚合前CO₂等酸性杂质含量需脱除至0.1ppmw左右，以满足聚合烯烃催化剂的高聚合催化活性。

现有工艺一般采用固定吸附剂法深度脱除烯烃中的微量CO₂等酸性杂质，美国专利US4493715公开了一种通过碱金属溶液浸渍活性氧化铝的方法来制备吸附剂，用于去除烯烃中的CO₂杂质。活性氧化铝载体以γ和η型为宜，比表面积应大于200m²/g，Na₂O碱金属负载量为5％具有最佳的CO₂吸附容量。

美国专利US5656064和US6125655更进一步公开了浸渍溶液pH值对于CO₂吸附容量的影响，认为pH值优选选取在10～12之间。通过水浸渍技术将碱金属负载到活性氧化铝载体上的技术虽然可以有效提高氧化铝的CO₂吸附能力，但是该技术也存在以下缺点：首先是浸渍技术使碱金属盐沉积在氧化铝颗粒内部的多孔结构内部，这将大幅降低氧化铝的传质能力，阻碍杂质与碱金属活性组分的接触吸附；第二是浸渍前后氧化铝颗粒需要经过两次高温焙烧，增加了吸附剂颗粒的制备成本。

为了避免上述缺点，美国专利US5935894公开了一种在造粒过程中加入碱性盐来制备氧化铝/盐复合吸附剂的方法，具体是通过用活性氧化铝粉末与至少含有两种不同碱金属的水溶液相接触来制备改性氧化铝吸附剂的方法，其中至少一种碱金属是羧酸类金属盐，在活化过程中有机羧酸盐分解为金属氧化物，这种制备方法比只含有一种碱金属制备材料相比具有更高的CO₂吸附量。Lever等人在美国专利US5096871中公开了一种用于从流体中取出酸性杂质的含氧化铝的酸性吸附剂，该吸附剂包括活化氧化铝及一种无定形碱性硅酸铝，在制备过程中首先用碱金属硅酸盐水溶液处理活化氧化铝，随后再用碱金属铝酸盐溶液处理，在低于约90℃下形成处理的氧化铝聚集体，在20～90℃温度条件下老化该聚集体，在200～500℃的温度范围内焙烧活化该聚集体。虽然通过两次碱金属溶液处理活化氧化铝将促进碱金属改性程度，提高对于CO₂等酸性杂质的吸附容量，但同时也产生形成聚集体步骤中的困难性，对后续的颗粒强度造成影响。中国专利CN 1919446B也采用碱金属盐与活化氧化铝粉末共同成型的方法制备去除水和CO₂的吸附剂颗粒，活化氧化铝粉末来源于高温焙烧氢氧化铝，然后将活化氧化铝粉末与碱金属盐物理混合以制备出颗粒，颗粒再经过老化和再活化的步骤后制备成品吸附剂。碱金属盐的种类为碳酸盐、碳酸氢盐或磷酸盐，且认为在造粒过程中仅将一种盐与活化氧化铝粉末混合造粒是最有利的。

上述专利虽然教导通过在形成颗粒步骤中加入碱金属盐的共成型技术可以避免活性氧化铝孔道堵塞的问题，但是该技术还存在以下缺点：与浸渍技术将碱金属氧化法负载到活化氧化铝颗粒技术相比，由于加入碱金属盐粉末目数的关系，加入的碱金属盐不能与活化氧化铝粉末实现均匀混合，碱金属盐在形成颗粒步骤中存在部分团聚的现象，造成活化后碱金属氧化物不能得到充分利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于去除酸性气体杂质的吸附剂的制备方法，该方法不仅避免浸渍法所造成的活性氧化铝孔道堵塞问题，也降低了在形成颗粒步骤中加入碱金属盐的共成型技术涉及到的碱金属盐在颗粒内部局部团聚现象。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：