[发明专利]一种以活性炭为载体的吸附剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以活性炭为载体的吸附剂及其制备方法，所述制备方法包括如下内容：（1）将石油焦、含铜前驱体化合物、含稀土金属可溶性盐及活化剂混合，混合均匀后活化；（2）将步骤（1）所得样品进行洗涤、干燥；（3）将步骤（2）所得样品进行氧化处理；（4）将步骤（3）所得样品进行洗涤、干燥后得到吸附剂。所述吸附剂包括活性组分和载体，所述活性组分为Cu，助剂为稀土金属，载体为石油焦基活性炭。本发明制备方法克服了活性炭为载体的铜基吸附剂在制备过程中容易发生氧化物聚集的问题，所得吸附剂具有活性组分高度分散，吸附性能优良等优点。

技术领域

本发明属于石油化工领域，涉及一种吸附材料及其制备方法，尤其是涉及一种以活性炭为载体负载型铜基吸附剂及其制备方法。

背景技术

随着C1 化学的迅速发展，CO已经成为重要的基本化工原料。CO常常与 H₂、N₂、CO₂及CH₄等气体混合，而从含有这些气体的混合气中提纯CO或净化脱除CO在化学工业中是非常重要的问题。从混合气中提纯CO不仅可以为化工生产提供重要的原料，而且可以提高工业废气的有效利用率，同时可避免对环境造成的污染。此外，工业气体中微量CO的存在能引起一些合成反应的催化剂中毒，对工业生产极为不利，如合成氨工业的原料气中微量CO必须净化脱除，因此从混合气中净化脱除微量CO也显得尤为重要。在回收工艺上，与传统的深冷分离法和化学吸收法相比，吸附分离法具有明显的优越性，实现该工艺的关键是研发出针对CO的吸附容量大且吸附选择性高的吸附剂。

目前CO吸附剂的开发大都集中在将一价或二价铜盐负载到载体上，这些吸附剂能够吸附CO的机理主要是Cu( I )-CO络合物的形成。CN101927152A公开了一种高强度气体净化、分离吸附剂及其制备和应用，该吸附剂有效引入CeO₂，以提高主活性组份Cu⁺或Cu²⁺离子的分散性，提高金属活性中心在载体表面的占有率，促使Cu⁺在反应中与CO有效络合，有效提高吸附剂的分离性能，但该方法操作时间较长。CN103230774A申请公开了一种含铜介孔吸附剂的制备方法，以正硅酸四乙酯向铜修饰介孔分子筛镀保护层，可避免高温自还原时氧化亚铜在载体上发生聚集，从而提高吸附剂的吸附性能，但该方法使用硅基介孔分子筛，增加了吸附剂的制备成本。

综上所述，活性组分氧化亚铜在载体上的分散状态是影响吸附效果的重要因素，氧化物在载体上的高度分散能够大幅提高材料的吸附性能，但若氧化物发生聚集则会降低材料吸附性能。因此，如何研发一种负载氧化亚铜吸附剂的新方法，实现活性组分在载体上的高度分散，防止氧化物发生聚集是解决现有技术存在问题的关键。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明提供了一种以活性炭为载体负载型铜基吸附剂及其制备方法。所述铜基吸附剂以石油焦基活性炭为载体，克服了活性炭为载体的铜基吸附剂在制备过程中容易发生氧化物聚集的问题，具有活性组分高度分散，吸附性能优良等优点，且操作简单，生产成本低，环境污染小。

本发明第一方面提供一种以活性炭为载体的吸附剂的制备方法，所述制备方法包括如下内容：

（1）将石油焦、含铜前驱体化合物、含稀土金属可溶性盐及活化剂混合，混合均匀后活化；

（2）将步骤（1）所得样品进行洗涤、干燥；

（3）将步骤（2）所得样品进行氧化处理；

（4）将步骤（3）所得样品进行洗涤、干燥，即得吸附剂。

本发明所述吸附剂的制备方法中，步骤（1）中所述石油焦优选先进行预处理，所述预处理包括如下内容：

（1.1）将磷酸铵盐引入石油焦中，然后干燥；

（1.2）用含水蒸气气体对步骤（1.1）所得样品进行预处理。