[发明专利]一种改性多孔氧化铝脱碳剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种改性多孔氧化铝脱碳剂的制备方法，属于环保和化工技术领域，本发明采用Al³⁺与碱土金属、过渡金属等金属的一种或几种可溶性盐共沉淀制备复合氧化物，然后用碱金属盐和分子筛作为助剂直接以溶液的形式混合相溶，相比普通浸渍法、喷雾法得到的复合氧化物比表面要更高孔径分布更均一，活性位点更丰富，活性中心更分散，主活性组分与各种助剂之间的协同作用更加明显，活性组分的利用率更高。

技术领域

本发明涉及环保和化工技术领域，尤其涉及一种改性多孔氧化铝脱碳剂的制备方法。

背景技术

伴随着烯烃需求量的日益增长，传统的石油制烯烃已经满足不了市场的需求。我国的能源结构是“富煤，缺油，少气”，因此煤制烯烃逐渐成为实现国家煤代油战略的重要途径。煤制烯烃主要分为煤制气、气制甲醇、甲醇制烯烃三个步骤，所得到的聚合级的烯烃产品往往仍含有痕量的二氧化碳、一氧化碳、硫化物等酸性气体，这些杂质气体在合成其下游产品时将会导致催化剂中毒失活，降低催化剂的选择性，进而造成反应的转化率下降、影响产品质量等一系列问题。此外工业气体中的二氧化碳还会给合成氨、合成甲醇、煤制烯烃、煤制甲醇、工业生产环氧乙烷、费托合成等工业带来诸多不便。多孔材料中的介孔可以选择性地容纳客体分子，所具有的高比表面积有利于气体分子吸附，而改性多孔氧化铝脱碳剂利用物理法和化学法相结合的原理对目标物质进行选择性的吸附，具有精度高、容量大、工艺简单、循环性能优异、成本低廉等特点，故将改性多孔氧化铝材料用作微量二氧化碳的脱除将成为干法深度脱碳的理想路径。

专利文献CN102049173A公开了一种从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法，采用一种以MDEA为主要活性组分的复合胺水溶液作为吸收剂，此方法主要在二氧化碳分压小于0.1MP，同时需要深度脱除二氧化碳时使用；专利文献CN102641653A公开了一种醋酸乙烯反应循环气脱二氧化碳工艺，采用碳酸钾和偏钒酸钾、硼酸等无机活化剂按一定比例配置成混合溶液对反应循环气进行二氧化碳吸附；专利文献CN103084040A公开了一种吸收脱除二氧化碳的方法，所述脱碳剂是由一乙醇胺(MEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、空间位阻胺(AMP、TBE、TBEE、或TBPE)或哌嗪(PZ)配置成的混合溶液；上述三种脱碳剂均为湿法脱碳的应用实例，此类方法所使用的无机或者有机碱液吸收剂都存在对设备腐蚀性强、再生能耗大、脱除精度不够等缺陷，尤其是随着后续合成工艺条件越来越严格的要求，湿法脱碳已经满足不了后续合成反应对于二氧化碳超低含量的要求。

专利文献：CN106423114A公开了一种烃类杂质净化吸附剂的制法及应用，此吸附剂由分子筛35-59％、稀土氧化物0.5-1％、氧化铝40-64％组成，并加入15-20％的粘合剂，机械搅拌混合、造粒、干燥、活化制得吸附剂，可脱除烃类原料中的醇、醚、二氧化碳和水等杂质；专利文献：CN104190352A公开了一种用于脱除轻烃物料流中含硫、氧杂质的吸附剂及其制备再生方法，此方法将活性氧化铝和高岭土经由有机胺进行扩孔，后加入少量碱金属盐溶液以及粘结剂进行混合成球，再通过低温干燥、高温煅烧制得吸附剂，此类吸附剂的优点是比表面较高。上诉两类吸附剂属于典型的物理型吸附剂，不能对二氧化碳等酸性气体进行选择性吸附，此类吸附剂通过多种原料的机械搅拌、混合、成型、煅烧等步骤制得吸附剂，采用机械搅拌的方式极易造成活性中心分散不均，从而影响吸附剂的反应速率及容量，并且烯烃和二氧化碳都具有较强的极性，因此易造成原料损失甚至于杂质脱除不干净等问题。