[发明专利]一种活性炭的制备及用于炼厂馏分油吸附脱硫的方法

说明书

本发明涉及一种用于化工领域的活性炭的制备及用于炼厂馏分油吸附脱硫的方法。先用低温一步法制备活性炭，后用炼厂馏分油进行吸附脱硫。其技术方案是：先按一定比例将经过洗涤、干燥及粉碎的木屑，加入到硝酸水溶液和3～5种硝酸盐水溶液组合物中，在20～30℃静态等体积浸渍12～24h；后将上述配制的溶液放入马弗炉中，在N₂气氛、300～400℃中同时炭化、活化及改性保持2～3h，后冷却至室温，制得活性炭；最后将上述制得的活性炭置于固定床中，在150～360℃、空速为0.5～1h^‑1的条件下，将炼厂馏分油通入固定床活性炭床层进行高温吸附脱硫，同时扩孔活化。本发明活性炭的制备一步完成，过程简单、环保；吸附过程扩散阻力小，对馏分油的脱硫率可达71.55～91.67％。

技术领域

本发明涉及一种用于炼油行业或化工、环保、催化剂等领域的活性炭的制备及用于炼厂馏分油吸附脱硫的方法。高温气-固吸附脱硫过程利用高温碳氢化合物气体对活化炭进行扩孔活化。

背景技术

活性炭一般利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、炭化、活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。根据吸附理论，吸附质分子尺寸小于或等于活性炭孔径时才具有吸附特性，并且吸附质尺寸与活性炭孔径越接近吸附效果越好；经过氧化改性的活性炭，可增加活性炭表面的含氧官能团，增加活性炭的极性，增加与硫化物的相互作用。此外，金属负载到活性炭表面上可形成新的活性位点，可以与硫化物形成化学吸附键，从而可增强吸附脱硫效果。所以，制备一种表面官能团丰富、表面活性吸附位点多的活性炭至关重要。

目前，用于馏分油液-固吸附脱硫吸附剂主要是活性炭，它一般以生物质为原料，经炭化、活化操作制备得到多孔的活性炭。化学法制备活性炭，一般使用H₂SO₄、H₃PO₄、NaOH、KOH和ZnCl₂等强酸、强碱及盐作为活化剂，在700～800℃条件下经活化剂分解，经洗涤制备得到多孔性的活性炭。中国专利(CN 106241802A)公开了一种介孔活性炭的制备方法，该过程采用化学活化和物理活化相结合，生物质原料先经600～900℃炭化处理，NaOH溶液浸渍后在700～1000℃化学活化处理，最后经CO₂700～800℃物理活化，以及洗涤、干燥等一系列操作步骤，最终制得活性炭样品。该专利方法虽然所制备的活性炭比表面积和孔径较好，但该制备过程存在强酸强碱、制备步骤(高温炭化、浸渍、高温化学活化、高温物理活化、洗涤、干燥等)复杂、能耗高、废水排量大等问题。