[发明专利]一种脱汞剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种脱汞剂，以三氧化二铝齿球体或者三氧化二铝圆球体为载体材料，所述载体材料上负载12~14%的活性物质CuS，或者，所述载体材料上还负载1.5~6%的活性物质ZnS。该脱汞剂的脱汞效果为：穿透20cm脱汞剂厚度后可将汞含量降至28μg/m³以下，持续时间为28天。穿透30cm脱汞剂厚度后可将汞含量降至0.01μg/m³，持续时间为34天。主要技术指标汞容可达6.5%。

技术领域

本发明涉及脱汞技术领域，具体为一种应用于天然气方面的铜锌系脱汞剂及制备方法。

背景技术

世界大多数天然气气田都含有单质汞和汞的化合物，天然气中的汞含量一般在1μg/m³~200μg/m³。在天然气液化、凝液回收等低温系统中，汞不仅会腐蚀铝制的板翅式换热器，还将导致天然气化工中的贵金属催化剂中毒。汞及其化合物具有高度毒性，主要可引起神经系统的疾病，汞的排放还可以在生物圈中进行循环，随着石油行业的发展，汞对人体及环境的危害也日趋明显。中石油规定我国管输商品天然气中汞含量小于28μg/m³，国外商品天然气中的汞控制都在0.01μg/m³~10μg/m³，即使如此，国内现有的脱汞技术也远远满足不了我国管输商品天然气中汞含量控制要求。

目前，天然气脱汞技术主要有化学吸附、溶液吸收、低温分离、阴离子树脂和膜分离等。国内外天然气脱汞装置中广泛应用的是化学吸附脱汞工艺。目前使用较多的脱汞剂有载硫活性炭、金属硫化物和金属氧化物、载银分子筛。其中载硫活性脱汞剂国内外都能普遍生产，但是以铜锌组合方式进行前驱体生产的实验还没有进行过，鉴于在其他催化剂生产过程中，铜锌氧化物作为组合型氧化催化剂对多种工业尾气及毒剂均有良好的脱除效果，本方案以该理论为基础进行深入研究，按比例对其氧化物进行保留，制得金属氧化物及硫化物同时存在的脱汞剂对汞进行氧化吸附。

发明内容

本发明目的是提供一种新型的脱汞剂，通过选择合适的载体，针对化学组分及工艺技术的更换改进，保证产品组分的精准控制，将金属硫化物和少量的金属氧化物负载在载体上，保证脱汞活性物质在常态以及特定环境下的稳定存在。

本发明是采用如下技术方案实现的：

1、一种铜系脱汞剂，以三氧化二铝齿球体或者三氧化二铝圆球体为载体材料，载体材料上负载12~14%的活性物质CuS（以产品脱汞剂质量计）。

铜系脱汞剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）、溶液配置

以氨水为溶剂，加热至50~60℃，添加助溶剂碳酸氢铵，待其溶解完成后，加入碱式碳酸铜溶解完成，形成铜氨溶液，加入比例：碱式碳酸铜（kg）:碳酸氢铵（kg）:氨水（L）=20~25:10~13:100；在50~60℃条件下静置2h以上，形成A溶液；

（2）、浸渍

以直径为3~5mm的三氧化二铝齿球体或者三氧化二铝圆球体为载体，以A溶液为浸渍液，按照载体:溶液=1（kg）:1（L）的比例进行浸泡，浸泡时间30min，过滤出浸渍物料，直接煅烧；

（3）、煅烧

活化采用沸腾炉：将浸渍物料置于网板上，从下部以180℃空气气流通过网板，使物料处于沸腾状态，调节气流速度使得物料温度在30~40分钟内升温至130~150℃温度维持25~50min后出料；

（4）、硫化

在常温下，将物料置于纯硫化氢气流下进行硫化，使得煅烧完成后的物料中负载的铜氧化物大部分转换为硫化铜；硫化过程以物料增重5%为终点，硫化过程在2.5~3h完成。