[发明专利]高效脱氯剂及其制备方法

说明书

本发明涉及含氯气体脱除氯的精脱氯剂及其制备。

在合成氨和石油化工生产中应用了许多节能、高效的新型催化剂，大幅度地提高了整个生产工艺的技术水平，取得了显著的经济效益。然而，这些新型催化剂对原料气中的毒物十分敏感，要求对原料气体中的相关杂质进行精脱处理，脱氯就是其中的一个重要环节。氯作为常见毒物之一，主要来源于工艺水、蒸汽、空气及原料烃。轻油和石脑油等油品中氯常以氯代烃形式存在，含量在3～60ppm；其它化工原料中的氯一般以无机氯形式存在，含量在1～100ppm之间。由于氯具有很高迁移性，常造成下游催化剂中毒失活，造成设备管道腐蚀，严重影响正常生产，因此将原料气中的氯脱除至0．1ppm以下是十分必要的。各种原料烃中的有机氯是通过化学反应(如Co—Mo或Ni—Mo加氢)而转化为无机氯，然后利用脱氯剂脱除。国内外对脱氯剂的研究投入了较多的力量，已涉及的体系有CuO—ZnO系、CaO—Zn系、Na—Al₂O₃系、CaO—Al₂O₃、K₂O—Fe₂O₃等，但所报道的脱氯剂净化度均不高，出口氯容含量大于0．5ppm，原粒度的氯容亦不高(20％)，耐水性能不理想。虽然专利CN1064099A报道原粒度的氯容大于20％，但不能在280℃以上使用，净化度＜0．5ppm，而CN1114238A是单组份体系，净化度仅＜1ppm，工业应用受到一定限制。

本发明目的是提供一种高效脱氯剂及制备方法。该脱氯剂具有净化度好、氯容高、强度及耐水性能良好、活性温区宽及成本低的特点。

本发明目的是通过下述方法实现的：以钙化合物、钠化合物和镁化合物为活性组份，以膨润土、硅藻土或高岭土为载体，配合适量无机粘接剂、有机和高分子化合物和水混碾后成型，然后经干燥焙烧而成精脱氯剂。本脱氯剂中的活性成分含量分别为Na₂CO₃为10～45％(重量)，CaCO₃为5～40％(重量)、MgO为5～35％(重量)，载体为10～40％(重量)，此外为改善成型时粉料的塑性及孔结构，引入有机和高分子化合物，包括聚乙二醇、甲基纤维素、尿素，其复配含量达2～8％(重量)，为增加脱氯剂的强度，还加入了1～5％(重量)的无机粘接剂如铝溶胶、胶体SiO₂或高温水泥中的一种，其制备方法是将前述钠、钙、镁化合物和载体及添加剂加水润湿，混碾，随即用挤条机挤压成4—6×6～10mm的条状物，在室温下风干数小时后于100～120℃烘干2小时，再于350～400℃温度下焙烧1～3小时即得到最终产品脱氯剂。产品堆集密度0．6～0．9Kg／L，侧压强度＞50N．cm^—1，孔容0．5～0．6ml／g，平均孔径～800。脱氯剂活性测试在玻璃反应器中进行。测试条件是反应管直径10mm或30mm，脱氯剂粒度为0．45～0．9mm或原粒度，体积1．5ml或30ml，反应温度为常温至480℃，空速1000～3000h^—1、常压，原料气是配氯的N₂或H₂—N₂混合气，氯容以穿透(出口气中氯＞0．1ppm)时的吸氯量表示。

本发明的脱氯剂可用于合成氨、甲醇、制氢等工艺过程及其它原料气中的氯脱除。本发明所达到的效果是新型脱氯剂具有氯容及净化度高(出口氯＜0．1ppm时，氯容达30％)，耐水性及强度好，制备工艺简单，成本低。可广泛用于各种气体中氯的脱除。

附图及其说明

图1是脱氯剂样品A、B、C的氯容。

图2是脱氯剂样品D、F、E的氯容。

图3是脱氯剂样品F、E、D的强度。

图4是脱氯剂样品G、H、I的氯容。

图5是脱氯剂样品G、H、I的Mg(重量)含量％与强度的关系。

图6是脱氯剂样品J、K、L的氯容。

图7是脱氯剂样品的Na₂CO₃(wt％)含量与氯容关系曲线。

图8是脱氯剂样品的Na₂CO₃(wt％)含量与强度关系曲线。

图9是脱氯剂样品的CaCO₃(Wt％)含量与氯容关系曲线。

图10是脱氯剂样品CaCO₃(wt％)含量与强度关系曲线。

图11是脱氯剂样品的MgO(wt％)含量与氯容关系曲线。