吸收剂的制作方法

专利名称：吸收剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及吸收剂，具体地涉及适合从流体料流中捕获汞和/或砷和锑的金属硫 化物吸收剂。
背景技术：
在诸如烃或其它气流和液流的流体料流中少量存在汞。烃料流中也可能少量存在 砷和锑。除了其毒性以外，汞还会造成铝制换热器和其它加工设备的失效。因此需要从流 体料流中有效脱除这些金属，优选在工艺流程中尽可能早地脱除。硫化铜除汞材料是已知的。US 4094777公开了包含硫化铜的预硫化的吸收剂用于 从含汞的天然气流中吸收汞的用途。通过形成包含碱式碳酸铜和耐火水泥粘结剂的前体、 然后使该前体与含有硫化合物如硫化氢的气态料流接触以便将铜化合物硫化，制成该预硫 化的吸收剂。然后将预硫化的吸收剂用于从天然气流中脱除汞。EP 0480603描述从料流中脱除汞的工艺，其中原位制备含硫化铜的吸收剂，优选 是通过也含有硫化合物的含汞料流，由此伴随地制备汞吸收剂并且吸收汞，以使得避免形 成因金属硫化物氧化产生的无效且不期望的金属化合物如金属硫酸盐而进行。实施例采用 硫化铜和硫化锌材料。然而，不是所有含汞的气流都还含有硫化合物。申请人:已经发现由除硫化铜以外的金属硫化物氧化所形成的金属硫酸盐如硫酸 锌会由于金属硫酸盐因流体料流中存在的水溶解和再沉积而造成吸收剂聚结。使用中再沉 积会由于活性硫化铜表面积的损失而造成汞容量的减小。聚结会造成不可接受的压降增 加，而且会使吸收剂从吸收容器中排出困难且时间冗长。在需要净化作为海上烃类开采工 艺(off-shore hydrocarbon extraction process)—部分的情况下，或者在、湿气流如来自 脱水单元的再生气体或湿的二氧化碳料流中需要净化的情况下，这可能产生特别的问题。

发明内容
因此，本发明提供适合从流体料流中脱除汞、砷或锑的吸收剂组合物，其包含 5-50衬％粒状硫化的铜化合物，30-90wt%粒状载体材料和余量的一种或多种粘结剂，其中 除硫化铜以外该吸收剂的金属硫化物含量< 5wt%。本发明进一步提供制备吸收剂的方法，其包括以下步骤i)形成包含粒状的能形成硫化铜的铜化合物、粒状载体材料和一种或多种粘结剂 的组合物，ii)使该组合物成型以形成吸收剂前体，iii)干燥该吸收剂前体材料，和iv)硫化该前体以形成所述吸收剂。本发明进一步提供汞、砷或锑脱除方法，其包括使含汞、砷或锑的工艺流体与所述 吸收剂接触。所述吸收剂包含5_50wt%粒状硫化的铜化合物。该硫化的铜化合物因此包含硫化
3铜。优选>90wt%的铜得到硫化，优选>95wt%。用于本发明的吸收剂的铜含量优选为所 述硫化的组合物中优选10-45wt% (表示成氧化物CuO)、更优选15-30wt% Cu(表示成氧化 物)。适合用于所述吸收剂的铜化合物为可以容易地硫化的化合物，例如氧化铜、氢氧 化铜和/或碱式碳酸铜。可以使用一种或多种可硫化的铜化合物。特别适合的铜化合物为 碱式碳酸铜。用于形成所述吸收剂的铜化合物优选是预先干燥的。铜化合物为粒状，理想 地呈粉末形式，其优选具有10-100 μ m的平均粒度即D5(i。与前述的US 4094777不同，本发明的吸收剂包含30-90衬％粒状载体材料。载体 材料提供使吸收剂的物理性能适合其工作状态的手段。因而吸收剂的表面积、孔隙率和抗 压强度可以适宜地调整成适合其应用。此外，载体颗粒的存在可以通过充当稀释剂提高吸 收剂组合物的强度和耐久性。于是该吸收剂组合物更能在由于形成硫化铜而导致铜化合物 体积变化的硫化过程中保持其物理完整性。载体材料理想地是氧化物材料，如氧化铝、二氧 化钛、氧化锆、二氧化硅和铝硅酸盐、或这些材料中两种或更多种的混合物。还可以使用水 合氧化物，例如三水合氧化铝或勃姆石。特别合适的载体为过渡型氧化铝，如υ-> Θ-和 S-氧化铝，以及水合氧化铝。载体的存在量可以是30-90wt%，优选50-80wt% (基于所述 硫化的组合物)。载体材料理想地呈粒度< 100 μ m、优选为5-65 μ m的粉末形式。在本发明中，除硫化铜以外该吸收剂总的金属硫化物含量低于5wt%。这是为了以 不会造成不期望的再沉积和聚结问题的足够低的水平形成相应的水溶性金属硫酸盐。除硫 化铜以外总的金属硫化物含量优选< lwt%，更优选< 0. 5wt%，尤其是< 0. Iwt %。杂质金 属硫化物可能是硫化锌、硫化铁、硫化镍、硫化铬和硫化锰中的一种或多种。它们可能由于 铜化合物、载体材料或粘结剂的污染而引入。因此本发明所需的低杂质金属硫化物水平可 以通过选择高纯度铜化合物、载体和粘结剂材料以及通过从组合物中排除杂质金属化合物 而实现。铜化合物、如碱式碳酸铜往往含少量锌。因此，优选其锌含量<0.5wt% (表示成 氧化物ZnO)，更优选< 0. 2wt% (表示成氧化物)。应当理解的是硫化的铜化合物可能易受硫酸铜形成的影响，但是申请人已经发现 这与其它金属硫酸盐、特别是硫酸锌的形成和存在相比不那么重要，硫酸锌在典型的汞脱 除条件下具有比硫酸铜明显更高的水溶性。所述吸收剂组合物包含构成该吸收剂剩余部分的一种或多种粘结剂。优选地该一 种或多种粘结剂的总量为2-20wt% (基于所述硫化的组合物)。优选的粘结剂包括水泥材 料，其包括铝酸钙水泥和相关材料如丰杜水泥(ciment fondue)。水泥粘结剂在用水处理时 起反应以形成稳定的水合物，它将粒状的铜化合物和载体颗粒粘结在一起以形成坚固的组 合物。所述吸收剂材料可以在用硫化合物处理后经历显著的物理化学变化以形成已知 有效用于汞、砷或锑脱除的活性硫化铜相。即使在包含载体材料时，该物理化学变化也会导 致减小的抗压强度和增大的易磨耗性，特别是在金属硫化物含量高的材料的情况下。因此 期望提高抗压强度同时保持耐磨耗性。申请人已经发现吸收剂中粘结剂与载体材料的组合 克服这一问题。此外，通过使用两种粘结剂，申请人已经发现可以在不牺牲汞吸收速率、强 度或耐磨耗性的情况下与现有技术材料相比提高载体材料的含量。因而在优选实施方案中，所述吸收剂组合物包含第一粘结剂和第二粘结剂，其中
4第一粘结剂为水泥粘结剂，第二粘结剂为长径比> 2的高长径比粘结剂。第一粘结剂优选为水泥粘结剂，特别是铝酸钙水泥。术语铝酸钙水泥包括铝酸钙 化合物，诸如单铝酸钙(CaO · Al2O3)、铝酸三钙(3Ca0 · Al2O3)、三铝酸五钙(5Ca0 · 3A1203)、 五铝酸三钙(3Ca0 ·5Α1203)、七铝酸十二钙(12Ca0 · 7Α1203)，以及可能含有与上述铝酸钙化 合物混合、溶解于其中或者与其化合的氧化铝的高氧化铝水泥。例如，一种公知的商业水泥 具有对应于约18衬％氧化钙、79衬％氧化铝和3wt%水及其它氧化物的组成。另一种合适 的市售铝酸钙水泥具有对应于约40wt%氧化钙、约37wt%氧化铝、约6wt%二氧化硅和约 20%其它氧化物的组成。第二粘结剂优选为长径比> 2的高长径比粘结剂。术语高长径比是指颗粒的最大 尺寸与最小尺寸之间的比率> 2。该颗粒因而可以是板状，其中长度和宽度至少两倍于厚 度。作为选择，而且优选地，该颗粒是针状的，其中平均长度至少两倍、优选至少2. 5倍于宽 度，例如，具有截面尺寸、即宽度和厚度近似相等的“棒状”结构，或者厚度显著小于宽度的 “板条”结构。合适的高长径比粘结剂包括粘土，如铝硅酸盐粘土，优选通常称为绿坡缕石粘 土的硅酸镁铝粘土。不希望受理论束缚的情况下，申请人认为包含长径比> 2的细长颗粒 的这种粘结剂的针状特性对获得的改善的物理性能有贡献。申请人惊讶地发现与硫化的铜 化合物和载体结合的这两类粘结剂组合能够提供高抗压强度和低磨耗的吸收剂材料，该材 料耐水，以及提供适宜地高的汞吸收速率。第一粘结剂的含量基于未硫化的吸收剂前体组合物可以是l_10wt%。第二粘结剂 的含量基于未硫化的吸收剂前体可以是l_10wt%、优选2-5wt%。优选地，所述粘结剂的相 对量第一粘结剂第二粘结剂为1 1-3 1。特别优选的吸收剂组合物包含用第一和第二粘结剂粘结在一起的一种或多种 粒状硫化的铜化合物和粒状的氧化铝或水合氧化铝载体材料，其中该吸收剂的锌含量 彡0. Iwt % (表示成氧化物)。所述吸收剂可以有效地如下制备形成包含粒状的能形成硫化铜的铜化合物、粒 状载体材料和一种或多种粘结剂的组合物，使该组合物成型以形成吸收剂前体，干燥该吸 收剂前体材料，并且硫化该吸收剂前体以形成所述吸收剂。因此本发明还包括吸收剂前体， 其包含能形成硫化铜的铜化合物、粒状载体材料和一种或多种粘结剂，其中除铜以外该吸 收剂前体可硫化的金属含量低于(表示成氧化物)。包含硫化的铜化合物的吸收剂可以呈任何适合的物理形态，例如作为颗粒、挤出 物或片剂，以便含汞料流可以与固体吸收剂颗粒的床层接触。所述吸收剂组合物优选具有 l-15mm、更优选I-IOmm的粒度。吸收剂前体可以呈片剂或丸剂形式，其通过在合适大小的模具中模塑一般含有诸 如石墨或硬脂酸镁之类的材料作为模塑助剂的合适粉末组合物而形成，例如在常规的压片 或造粒操作中那样。作为选择，成型单元可以呈挤出物形式，其通过促使含吸收剂前体材料 以及往往含少量水和/或模塑助剂的合适组合物经过模头接着将自模头排出的物料切成 短的长度而形成。例如，可以使用一类用于动物饲料造粒的造粒机制备挤出物，其中将有待 造粒的混合物供入旋转的多孔圆筒，通过圆筒内的棒或辊促使混合物穿过圆筒孔眼，通过 设置的刮刀从旋转圆筒的表面切割所得的挤出混合物，从而得到期望长度的挤出粒料。作 为选择，而且优选地，吸收剂或吸收剂前体可以呈团块形式，其通过将吸收剂前体材料与不足以形成淤浆的少量水混合、然后使该组合物聚结成大致球形的、然而一般是不规则的颗 粒而形成。尤其优选粒度为2-5mm的颗粒状吸收剂。需要的话可以将吸收剂或吸收剂前体加热或者以另一种方式处理以促进水泥粘 结剂的硬化。不同的成型方法对表面积、孔隙率和成型制品内的孔结构有影响，这又往往对吸 收特性和堆积密度具有显著影响。用于硫化吸收剂前体的硫化剂可以是一种或多种硫化合物，如硫化氢、硫化羰、硫 醇和多硫化物、或这些的混合物。优选硫化氢。使用含硫化氢的气体混合物与使用诸如硫 或硫化合物如多硫化物的解决方法之类的替代方案相比明显更容易和更快。需要的话，该 气体混合物可以含有其它硫化合物如硫化羰或挥发性的硫醇。惰性气体如氮气、氦气或氩 气也可能存在。硫化气体混合物优选不含还原气体如氢气和一氧化碳，然而在150°C以下、 特别是100°C以下的温度进行硫化步骤时这些气体可以存在。优选以0. 1-5体积％的浓度 向气流中的前体提供硫化氢。可以使用1-100°C、优选5-50°C的硫化温度。可以移位在使硫化剂穿过其中的硫化容器内对干燥过的吸收剂前体进行硫化步 骤，或者可以原位进行硫化步骤，在这种情况下将吸收剂前体安放在将它用于吸收汞化合 物的容器中并且经历硫化。可以使用硫化剂料流或者在含汞料流还含有硫化合物的情况下 使用该含汞料流实现原位硫化。在这种相伴的硫化和汞吸收发生的情况下，存在的硫化合 物的量取决于硫化合物的种类和所用的金属化合物。通常，使用至少为1、优选至少为10的 由硫化合物(表示成硫化氢)浓度(v/v)与汞浓度(v/v)之比所定义的浓度比率，以便使 前体充分硫化。万一进料流中硫化合物的初始浓度低于建立期望的硫化合物与汞化合物浓 度比率所必需的水平，优选的是通过任何适合的方法提高硫化合物的浓度。与先前的吸收剂、如前述EP 0480603中所述的吸收剂相反，本发明的吸收剂优选 是预硫化的。预硫化避免可能伴随着硫化步骤发生的吸收剂体积和强度变化所造成的问 题。所述吸收剂的汞容量与其硫含量成比例。然而硫化铜含量非常高的吸收剂往往没 有必要的强度和耐久性。此外铜是昂贵的金属组分。本发明提供与当前的市售材料相比最 佳的硫含量和物理性能的组合。为了提供顾及合适吸收容器尺寸的工艺有效的材料，优选表示成硫密度的所述吸 收剂密度为50-200kgS/m3。本发明可以用于处理含汞、砷或锑的液态和气态流体。在一种实施方案中，该流体 为烃料流。所述烃料流可以是精炼厂烃料流如石脑油(例如其包含具有5个或以上碳原子 的烃以及常压终馏点为至多204°C )、中间馏分油或常压瓦斯油(例如其常压沸点范围为 177-343°C)，真空瓦斯油(例如常压沸点范围为343-566°C)、或渣油(常压沸点在566°C 以上)，或者通过例如催化重整由这样的原料生产的烃料流。精炼厂烃料流还包括载体料流 如FCC工艺中所用的“循环油”和溶剂萃取中所用的烃类。所述烃料流还可以是原油料流， 特别是当原油相对轻质时，或者是例如从焦油或煤提取生产的合成原油料流。气态烃类可 以使用本发明方法处理，例如天然气或精制石蜡或烯烃。海上原油和海上天然气料流特别 可以用本发明的吸收剂处理。受污染的燃料如汽油或柴油也可以进行处理。作为选择，所 述烃可以是冷凝物如天然气液(NGL)或液化石油气(LPG)，或者气体如煤层甲烷、掩埋气或生物气。可以按照本发明进行处理的非烃流体包括可以用于强化采油工艺或碳捕获及封 存中的二氧化碳、用于除去咖啡中的咖啡因、香味和香气提取、煤的溶剂萃取等的溶剂。 诸如在洗涤工艺或干燥工艺中所用的醇(包括二元醇)和醚(例如三甘醇、单乙二醇、 ReCtiS0lTM、PUriS0lTM和甲醇)的流体可以通过本发明方法进行处理。还可以从酸性气体 脱除装置内所用的胺料流中脱除汞。任选地在例如为了形成生物柴油的进一步加工如氢化 或酯交换之后，天然油类和脂肪如植物油和鱼油可以通过本发明方法进行处理。可以进行处理的其它流体料流包括来自脱水装置的再生气体，如分子筛废气，或 来自二元醇干燥剂再生的气体。易于由所述吸收剂处理的进料流还可以包括固有地既含汞、砷或锑、又含硫化合 物的那些，例如某些天然气流，或者已经向其中加入硫化合物以实现汞、砷或锑吸收的含 汞、含砷或含锑料流。在流体含水、优选以0. 02-lvol%的低水平含水的情况下，本发明特别有用。至多 5vol%的更高水平在短时间内可以容忍。在长时间暴露于水之后，简单地通过用干燥气体、 优选干燥的惰性气体如氮气吹扫，可以使本发明的吸收剂简单地再生。优选在150°C以下的温度、优选在120°C或以下进行汞吸收，因为在所述温度下总 的汞吸收容量得以提高。低至4°C的温度可以用于在本发明中发挥良好的作用。优选温度 范围是10-600C ο所述汞可以是单质汞、或有机汞或有机亚汞化合物形式。本发明在脱除单质汞 方面特别有效，尽管其它形式的汞也可以短时间脱除。典型地气态进料流中的汞浓度为 0. 01-1100 μ g/Nm3，更通常是 10-600 μ g/Nm3。使用中，可以将所述吸收剂材料放在吸收容器中并且使含汞的流体料流流过。理 想地，按照已知方法将吸收剂放在容器中作为一个或多个固定床。可以采用多于一个床层 而且这些床层在组成上可以相同或不同。经过所述吸收剂的气时空速可以在通常采用的范 围内。


进一步参照下列实施例和附图描述本发明，其中图1是描绘并非按照本发明的潮湿和干燥的预硫化的对比Cu/Zn/氧化铝吸收剂 的Hg吸收曲线的图，图2是描绘与并非按照本发明的市售预硫化的9wt% Cu(作为氧化物)浸渍氧化 铝吸收剂相比，本发明两种干燥、预硫化的Cu/氧化铝吸收剂的Hg吸收曲线的图，和图3是描绘与市售预硫化的9wt % Cu (作为氧化物)浸渍氧化铝吸收剂相比，本发 明潮湿、预硫化的Cu/氧化铝吸收剂的Hg吸收曲线的图。
具体实施例方式除非另有说明，使用造粒技术制备吸收剂前体颗粒，其中将固体组分与少量水合 并，在Hobart混合机中混合以形成颗粒。使用稀硫化氢料流用已知方法硫化该前体。在环 境温度和压力下，用惰性载气(典型地队)中H2S使前体材料达到完全硫化状态。
实施例1 (对比)为了评估水存在时造成的问题，将25ml包含硫化的铜和锌化合物、氧化铝载体 和单一水泥粘结剂的l_2mm大小的颗粒状吸收剂装入管状的实验室规模吸收容器(内径 18mm)。该硫化的吸收剂的铜含量为45wt% (作为氧化物)，锌含量为22wt% (作为氧化 物)。床层下部按体积25wt%由预浸吸收剂构成。将该材料在环境温度下浸没在软化水 中30分钟，然后滗去水，用吸水纸使颗粒指触干燥。剩余的床层上部按体积75%为干燥材 料。用单质汞饱和至约lppm(w/v)的正己烷于环境温度(约20°C )以7. Ohf1的液时空速 (LHSV)向上穿过该床层750小时，以使得该流体接触浸水的材料然后接触干燥材料。从反 应器排出管线中对排出物取样并且在PSA改性Hewlett Packard 6890 GC上分析以监控汞 水平。测试结束时，将床层排放成9个相同的不连续的子床层，其通过ICP-发射光谱分析 总的汞含量。与同一测试中使用的完全干燥的床层相比，装载入口 25%潮湿材料的吸收剂的床 层曲线示于图1。在进行测试的750小时内没有从反应器排出料流中检测到单质汞。随着测试进 行，观察到初始潮湿的颗粒与干燥颗粒之间的界面上形成白色固体。在该界面上还观察到
水5口 O与潮湿材料相比，干燥吸收剂曲线陡峭，其中大部分的汞吸收限于床层体积的前 6-10ml。然而，在床层体积的入口 25%中存在水的情况下，汞吸收沿床层下滑，产生反应区 延长的平缓得多的曲线。这会最终导致汞更快地从容器中漏过。还观察到第二反应前沿， 其中床层的汞吸收在最小值之后于床层中约48%处增大。沿床层约30%处的最小值对应 于白色而且已经聚结的床层部分。随着进一步沿床层进行，汞吸收增大。由该数据可以推定，白色而且已经聚结的区域从液态烃料流中脱除汞的能力降 低。水存在时，硫化铜和硫化锌转化成硫酸盐。不希望受任何理论束缚的情况下，认为 减少的汞吸收归因于如下因素的组合硫酸锌在水中的高溶解度，以及其随后进一步沿床 层涂布硫化铜_硫酸铜富集颗粒，导致床层除汞能力的降低。实施例2 (干燥测试)用下列组合物在造粒机中制备吸收剂前体组合物20或30重量份快速干燥的碱式碳酸铜，80或70重量份三水合氧化铝，14重量份粘结剂，其包含10份CaO含量约为40wt %的铝酸钙水泥加上4份绿坡 缕石粘土。颗粒在环境温度(约20°C )下2小时后在105°C于空气中干燥16小时。所得颗 粒的尺寸范围是l_5mm。该颗粒状材料在实验室内在H2S中硫化至饱和以产生活性吸收剂。该硫化的吸收剂在如实施例1所述的测试中运行，虽然在每种情况下床层干燥没 有预浸地运行。对市售预硫化的9wt% Cu(作为氧化物)浸渍氧化铝吸收剂重复该测试。 结果描绘于图2。结果表明，本发明的两种组合物都有效从流体中脱除Hg，其中更高Cu含量的材料提供更陡峭的床层曲线。本发明的组合物还提供比市售在氧化铝材料上的浸渍Cu 更陡峭的床层曲线。实施例3 (潮湿测试)用下列组合物在造粒机中制备吸收剂前体组合物25重量份快速干燥的碱式碳酸铜，75重量份三水合氧化铝，14重量份粘结剂，其包含10份CaO含量约为40wt %的铝酸钙水泥加上4份绿坡 缕石粘土。颗粒在环境温度(约20°C )下2小时后在105°C于空气中干燥16小时。所得颗 粒的尺寸范围是l_5mm。该颗粒状材料在实验室内在H2S中硫化至饱和以产生活性吸收剂。该硫化的吸收剂如实施例1测试的那样运行，其中床层前25vol%在软化水中预 浸。对市售预硫化的9wt%Cu (作为氧化物)浸渍氧化铝吸收剂重复该测试，同样其中床层 前25vol%是预浸的。结果描绘于图3。本发明的吸收剂没有显示出在湿/干界面上聚结或变色的迹象。尽管只含铜，但 是对比的9wt% Cu浸渍氧化铝材料因存在水而受损害，其中汞吸收持续到床层厚度的约 72%。进行一系列测试以确定实施例1和3中的硫化的吸收剂、以及9wt % Cu市售材料 的物理性能。关于实施例1的Cu/Zn组合物，对2-5mm颗粒测定物理性能以便更好地比较。i)振实堆积密度(TBD)将60ml吸收剂颗粒(尺寸2_5mm)称重入IOOml塑料量筒中。通过用质量除以体 积计算密度。用手轻拍量筒以达到不变的体积。通过用质量除以振实体积计算密度(TBD)。ii)平均抗压强度将工程系统CT-5用于测量吸收剂颗粒的平均抗压强度(MCS)。该仪器配备5kg测 力传感器并且校准。选择用于测试的颗粒为3-4mm大小，以便减小颗粒尺寸对抗压强度的 影响。每种吸收剂压碎20个颗粒并且进行统计分析。iii)硫分析用LECO SC632，通过燃烧随后红外测定二氧化硫，进行硫含量的分析。iv)孔结构分析试样在140°C用氮气吹扫脱气1小时，之后进行BET表面积/等温线测量。ν) X-射线荧光(XRF)用Philips Magix-Pro/Bruker SRS3400进行半定量XRF分析。该结果通过相对 峰强度的比较估计吸收剂试样中每种元素的相对丰度。结果示于表1。实施例1和3的材料组成由理论质量平衡计算，而浸渍材料的组成 由XRF分析确定。表 1说明实施例1实施例3对比的9wt% Cu浸渍对比的用水泥粘结剂用混合粘结剂造粒的的氧化铝栽体造粒的氧化铝上氧化铝上CuCu/Zn前体Cu (wt%作为氧化物)5421.75_Zn (wt%作为氧化物)270.06■Al (wt%作为氧化物)1472_Ca (wt°/ 作为氧化物)34■Mg (wt%作为氧化物)0.000.43■Na (wt°/。作为氧化物)0.070.07■硫化过的Cu (wt%作为氧化物)472011.1Zn (wt%作为氧化物)230.050.00Al (wt%作为氧化物)126483Ca (wt%作为氧化物)230.04Mg (wt。/ 作为氧化物)0.000.400.00Na (wt%作为氧化物)0.050.060.19对硫化吸收剂的测试TBD (g cm3)0,761.060.65MCS (kg)1.132.391.33硫(％)2186.7疏密度kg/m31608543.6BET 表面积(m2g-1)53.612.359.2孔体积(cm3g-1)0.270.050.41平均孔直径(A)203174276 本发明的吸收剂观察到抗压强度增大。硫密度也高于浸渍材料。
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权利要求
适合从流体料流中脱除汞、砷或锑的吸收剂组合物，其包含5 50wt％粒状硫化的铜化合物，30 90wt％粒状载体材料和余量的一种或多种粘结剂，其中除硫化铜以外该吸收剂的金属硫化物含量≤5wt％。
2.权利要求1的吸收剂，其中所述硫化的铜化合物为硫化的碱式碳酸铜、硫化的氢氧 化铜、硫化的氧化铜或这些化合物的混合物。
3.权利要求1或2的吸收剂，其中所述载体材料为氧化铝、水合氧化铝、二氧化钛、氧化 锆、二氧化硅或铝硅酸盐、或这些材料中两种或更多种的混合物。
4.权利要求1-3任一项的吸收剂，其中所述吸收剂的粘结剂含量为5-20wt%。
5.权利要求1-4任一项的吸收剂，其包含第一粘结剂和任选第二粘结剂，其中所述第 一粘结剂为水泥粘结剂，第二粘结剂为长径比> 2的高长径比粘结剂。
6.权利要求5的吸收剂，其中所述第一粘结剂为铝酸钙水泥粘结剂。
7.权利要求5或6的吸收剂，其中所述第二粘结剂为铝硅酸盐粘土。
8.权利要求5-7任一项的吸收剂，其中所述第二粘结剂为绿坡缕石粘土。
9.权利要求5-8任一项的吸收剂，其中第一与第二粘结剂的相对用量为 1:1-3: 1(第一粘结剂第二粘结剂)。
10.权利要求1-9任一项的吸收剂，其中除硫化铜以外的总金属硫化物含量<lwt%， 更优选彡0. 5wt%，尤其是彡0. Iwt %。
11.权利要求1-10任一项的吸收剂，其中表示成硫密度的所述吸收剂密度为50-200kg S/m3。
12.制备权利要求1-11任一项的吸收剂的方法，其包括以下步骤i)形成包含粒状的能形成硫化铜的铜化合物、粒状载体材料和一种或多种粘结剂的组 合物， )使该组合物成型以形成吸收剂前体，iii)干燥该吸收剂前体材料，和iv)硫化该前体以形成所述吸收剂。
13.权利要求12的方法，其中所述硫化步骤通过使选自硫化氢、硫化羰、硫醇和多硫化 物的硫化合物与能够在干燥的吸收剂前体中形成金属硫化物的金属化合物反应而进行。
14.从工艺流体中脱除汞、砷或锑的方法，其包括使所述流体与权利要求1-11任一项 的或者如权利要求12或13制备的吸收剂接触。
15.权利要求14的汞脱除方法，其中含汞流体含有0.02-5vol%的水。
16.权利要求14或15的汞脱除方法，其中所述流体为烃料流。
17.权利要求15或16的汞脱除方法，其中所述流体为海上烃料流或来自烃脱水装置的 再生料流。
全文摘要
公开了适合从流体料流中脱除汞、砷或锑的吸收剂组合物，其包含5-50wt％粒状硫化的铜化合物，30-90wt％粒状载体材料和余量的一种或多种粘结剂，其中除硫化铜以外该吸收剂的金属硫化物含量低于5wt％。
文档编号B01J20/02GK101945700SQ200980105074
公开日2011年1月12日 申请日期2009年1月29日 优先权日2008年2月15日
发明者C·J·永, M·J·考辛斯, R·洛根 申请人:约翰森·马瑟公开有限公司