[发明专利]用于制备吸着剂的方法

说明书

描述了用于制备吸着剂前体的方法，包括以下步骤：(i)将惰性粒状载体材料和一种或多种粘结剂混合在一起，以形成载体混合物，(ii)通过在造粒机中造粒使载体混合物成型，以形成附聚物，(iii)用包含粒状铜化合物和一种或多种粘结剂的涂层混合物粉末涂覆所述附聚物，以形成经涂覆的附聚物，和(iv)干燥所述经涂覆的附聚物，以形成经干燥的吸着剂前体。可以将所述吸着剂前体硫化并用于从流体料流中除去重金属如汞。

本发明涉及用于制备吸着剂的方法，尤其是用于制备包含铜的吸着剂的方法。

包含铜硫化物的吸着剂可被用于从流体料流中除去重金属。在流体料流如烃或其它气体和液体料流中发现少量重金属如汞。在烃料流中还可以发现少量砷和锑。除了其毒性之外，汞还可以导致铝换热器和其它处理设备失效。因此存在对从流体料流有效除去这些金属，优选在工艺流程中尽早除去的需求。

铜吸着剂常规地为由包含铜的经沉淀的组合物形成的粒状组合物或粒料。

WO2011/021024公开了用于制备吸着剂的方法，包括以下步骤：(i)从溶液或浆料将铜化合物的层施加至载体材料的表面上，和(ii)干燥经涂覆的载体材料，其中在经干燥的载体上的铜化合物层的厚度为1-200μm的范围内。在实施例中，铜化合物的层由铜氨碳酸盐溶液或由碱性碳酸铜的浆料形成。将前体转化为适合于通过施用一种或多种硫化合物以使铜化合物硫化并形成CuS从液体或气体除去重金属的吸着剂。

然而，该方法提供了经涂覆的铜吸着剂，存在对为了更具挑战性的任务而改进吸着剂的物理性质如摩损的需求。

因此，本发明提供了用于制备吸着剂前体的方法，包括以下步骤：

(i)将惰性粒状载体材料和一种或多种粘结剂混合在一起，以形成载体混合物，

(ii)通过在造粒机中造粒使载体混合物成型，以形成附聚物，

(iii)用包含粒状铜化合物和一种或多种粘结剂的涂层混合物粉末涂覆所述附聚物，以形成经涂覆的附聚物，和

(iv)干燥所述经涂覆的附聚物，以形成经干燥的吸着剂前体。

本发明还提供了用于制备吸着剂的方法，包括将所述吸着剂前体用一种或多种硫化合物硫化的步骤。

本发明还提供了通过所述方法可获得的吸着剂和所述吸着剂在从含重金属的流体料流中除去重金属的用途。

“吸着剂”包括吸收剂和吸附剂。

“惰性粒状载体材料”是指不包含粒状铜化合物的载体材料。这样的载体材料包括氧化铝、金属铝酸盐、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、铝硅酸盐、沸石、金属碳酸盐、碳化硅、碳，或其混合物。所述载体材料提供使吸着剂的物理性质适应任务的手段。因此，可以使得吸着剂的表面积、孔隙率和压碎强度适宜地适合其用途。载体材料期望地是氧化物材料如氧化铝、二氧化钛、氧化锆、二氧化硅和铝硅酸盐，或这些的两种或多种的混合物。也可以使用水合的氧化物，例如三水合氧化铝或勃姆石。尤其合适的载体是氧化铝和水合氧化铝，特别是三水合氧化铝。颗粒状载体材料期望地为粉末形式，更优选D₅₀粒度在1-100μm，特别是5-20μm范围内的粉末。

可用于制备所述附聚物的粘结剂包括粘土粘结剂如膨润土、海泡石、minugel和绿坡缕石粘土；水泥粘结剂，尤其是氧化铝水泥如ciment fondu；和有机聚合物粘结剂如纤维素粘结剂，或其混合物。尤其是可以形成强附聚物，其中粘结剂是水泥粘结剂与粘土粘结剂的组合。在这样的材料中，水泥与粘土粘结剂的相对重量可以在1:1至3:1的范围(第一粘结剂比第二粘结剂)。附聚物中的粘结剂的总量可以在5-30重量％，优选5-20重量％范围内。一种或多种粘结剂期望地呈粉末，更优选D₅₀粒度在1-100μm，特别是1-20μm范围内的粉末形式。