一种具有脱硫作用的脱汞剂制备方法与流程

1.本发明属于脱汞剂技术领域，具体涉及一种具有脱硫作用的脱汞剂制备方法。


背景技术：

2.在诸如天然气、液化石油气、液态烃原料(如石脑油、凝析油和馏分油等)中均存在少量的汞，而汞的存在会造成以下问题：铝换热器发生汞合作用而受到损坏；使下游装置的昂贵催化剂中毒，大大降低其寿命；污染运输容器。另外，汞是油气中最重要的毒性物质之一，油气燃烧后汞会进入大气造成环境污染，因此上述物料在使用之前必须脱除汞。
3.现有技术cn 107487888 a，公开了一种脱汞剂及脱汞方法，“本发明属于脱汞剂技术领域，具体涉及一种脱汞剂及脱汞方法；该脱汞剂由铝粉和铁粉组成，所述铝粉与铁粉的质量比为1.5:1—9:1。本发明技术方案中的脱汞剂能实现高低含汞浓度的污酸中汞的高效脱除，脱汞剂与污酸中其它重金属离子副反应少，脱汞选择性好、汞提取率高；脱汞剂对污酸酸度具有很好的适应性，适用于ph为0.8-4.0的污酸废水中汞的脱除，相比传统脱汞方法，在还原过程中消耗了废水中的酸从而降低了废水酸度，无需再加碱中和。方法简单、容易操作，满足工业化应用。”然而其脱汞效果较为一般，并且不具备脱硫效果。
4.因此，需要对现有技术进行进一步的改善。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种具有脱硫作用的脱汞剂制备方法。
6.本发明是通过以下技术方案实现的：
7.本发明的目的是提供一种具有脱硫作用的脱汞剂制备方法，以解决现有技术中的不足。
8.本发明采用的技术方案如下：
9.一种具有脱硫作用的脱汞剂制备方法，包括以下步骤：
10.(1)将一水合氧化铝与水依次添加到搅拌机中，进行搅拌均匀，得到悬浮液；
11.(2)向悬浮液中滴加硝酸溶液，调节ph至5.5，停止，滴加硝酸溶液，调节温度至80℃，保温搅拌40min，得到溶胶溶液；
12.(3)向溶胶溶液中添加纳米膨润土，超声分散处理10min，得到混合溶胶溶液；
13.(4)对混合溶胶溶液进行喷雾干燥，得到复合载体；
14.(5)对复合载体进行活化处理：
15.首先，配制活化液，然后再将复合载体添加到活化液中，调节温度至70-80℃，保温10小时，然后进行过滤，清水洗涤至中性，干燥至恒重，得到活化载体；
16.(6)将活化载体、碱式碳酸铜溶液依次添加到真空浸渍反应釜中，进行真空浸渍处理1-2小时，然后进行抽滤，得到浸渍体；
17.(7)将浸渍体进行干燥处理，得到干燥体；
18.(8)将干燥体至于坩埚中焙烧40-50min，然后自然冷却至室温，即可。
19.作为进一步的技术方案：所述一水合氧化铝与水混合质量比为1：10-12。
20.作为进一步的技术方案：所述硝酸溶液质量分数为1.5％。
21.作为进一步的技术方案：所述溶胶溶液、纳米膨润土混合质量比为15：1；
22.所述纳米膨润土经过偶联剂处理。
23.作为进一步的技术方案：所述偶联剂处理为：
24.配制质量分数为10％的有机硅烷偶联剂偶联剂溶液；
25.将纳米膨润土按1：10质量比例添加到有机硅烷偶联剂溶液中，调节温度至85℃，保温搅拌2小时后，进行抽滤，洗涤至中性，干燥至恒重，即可。
26.作为进一步的技术方案：所述活化液制备方法为：
27.将1，3，5-均苯三甲酸、马来酸酐依次添加到去离子水中，搅拌均匀，得到活化液；
28.所述1，3，5-均苯三甲酸、马来酸酐、去离子水混合质量比为3-5：1：30。
29.作为进一步的技术方案：所述活化载体、碱式碳酸铜溶液混合质量比为1：20-30；
30.所述碱式碳酸铜溶液浓度为1.2mol/l。
31.作为进一步的技术方案：所述真空浸渍温度为68℃。
32.作为进一步的技术方案：所述真空浸渍的真空度为0.25pa。
33.本发明制备的复合载体由于其多孔的结构特性，能够更快速的被浸渍溶液浸润，在浸渍过程中其内部产生的毛细管作用力能够保证浸渍液进入到全部多孔结构中，从而使得活性成分充分均匀的分散在复合载体内，制成的脱汞剂能够充分与待处理介质相互充分接触，大幅度的提高了脱汞效率和脱硫效率，并且，本发明制备的脱汞剂具有较高的机械稳定性，不会产生粉尘污染环境，即使在特殊的高压高湿度环境下，能够保持良好的脱汞脱硫稳定性。
34.本发明采用溶胶喷雾的方法制备得到的复合载体，能够显著的改善提高复合载体的比表面积和吸附能力，对于单质汞的脱除效率较高。
35.通过活化处理，能够显著的活化改善复合载体的微观结构，提高了复合载体表面活性位点对汞的吸附能力，其对于脱汞脱硫效率具有显著的提高促进作用。
36.本发明相比现有技术具有以下优点：
37.本发明制备的脱汞剂具有优异的结构稳定性，能够适应各种复杂的环境下使用，通过本发明方法制备的脱汞剂不仅具有优异的脱汞效率，同时，还具有优异的脱硫效率，能够同时对汞、硫进行脱除，大幅度的降低了被处理物质内汞、硫含量，降低了其对环境的污染。
具体实施方式
38.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.实施例1
40.一种具有脱硫作用的脱汞剂制备方法，包括以下步骤：
41.(1)将一水合氧化铝与水依次添加到搅拌机中，进行搅拌均匀，得到悬浮液；
42.(2)向悬浮液中滴加硝酸溶液，调节ph至5.5，停止，滴加硝酸溶液，调节温度至80℃，保温搅拌40min，得到溶胶溶液；
43.(3)向溶胶溶液中添加纳米膨润土，超声分散处理10min，得到混合溶胶溶液；
44.(4)对混合溶胶溶液进行喷雾干燥，得到复合载体；
45.(5)对复合载体进行活化处理：
46.首先，配制活化液，然后再将复合载体添加到活化液中，调节温度至70℃，保温10小时，然后进行过滤，清水洗涤至中性，干燥至恒重，得到活化载体；
47.(6)将活化载体、碱式碳酸铜溶液依次添加到真空浸渍反应釜中，进行真空浸渍处理1小时，然后进行抽滤，得到浸渍体；
48.(7)将浸渍体进行干燥处理，得到干燥体；
49.(8)将干燥体至于坩埚中焙烧40min，然后自然冷却至室温，即可。
50.所述一水合氧化铝与水混合质量比为1：10。
51.所述硝酸溶液质量分数为1.5％。
52.所述溶胶溶液、纳米膨润土混合质量比为15：1；
53.所述纳米膨润土经过偶联剂处理。
54.所述偶联剂处理为：
55.配制质量分数为10％的有机硅烷偶联剂偶联剂溶液；
56.将纳米膨润土按1：10质量比例添加到有机硅烷偶联剂溶液中，调节温度至85℃，保温搅拌2小时后，进行抽滤，洗涤至中性，干燥至恒重，即可。
57.所述活化液制备方法为：
58.将1，3，5-均苯三甲酸、马来酸酐依次添加到去离子水中，搅拌均匀，得到活化液；
59.所述1，3，5-均苯三甲酸、马来酸酐、去离子水混合质量比为3：1：30。
60.所述活化载体、碱式碳酸铜溶液混合质量比为1：20；
61.所述碱式碳酸铜溶液浓度为1.2mol/l。
62.所述真空浸渍温度为68℃。
63.所述真空浸渍的真空度为0.25pa。
64.实施例2
65.一种具有脱硫作用的脱汞剂制备方法，包括以下步骤：
66.(1)将一水合氧化铝与水依次添加到搅拌机中，进行搅拌均匀，得到悬浮液；
67.(2)向悬浮液中滴加硝酸溶液，调节ph至5.5，停止，滴加硝酸溶液，调节温度至80℃，保温搅拌40min，得到溶胶溶液；
68.(3)向溶胶溶液中添加纳米膨润土，超声分散处理10min，得到混合溶胶溶液；
69.(4)对混合溶胶溶液进行喷雾干燥，得到复合载体；
70.(5)对复合载体进行活化处理：
71.首先，配制活化液，然后再将复合载体添加到活化液中，调节温度至80℃，保温10小时，然后进行过滤，清水洗涤至中性，干燥至恒重，得到活化载体；
72.(6)将活化载体、碱式碳酸铜溶液依次添加到真空浸渍反应釜中，进行真空浸渍处理2小时，然后进行抽滤，得到浸渍体；
73.(7)将浸渍体进行干燥处理，得到干燥体；
74.(8)将干燥体至于坩埚中焙烧40-50min，然后自然冷却至室温，即可。
75.所述一水合氧化铝与水混合质量比为1：12。
76.所述硝酸溶液质量分数为1.5％。
77.所述溶胶溶液、纳米膨润土混合质量比为15：1；
78.所述纳米膨润土经过偶联剂处理。
79.所述偶联剂处理为：
80.配制质量分数为10％的有机硅烷偶联剂偶联剂溶液；
81.将纳米膨润土按1：10质量比例添加到有机硅烷偶联剂溶液中，调节温度至85℃，保温搅拌2小时后，进行抽滤，洗涤至中性，干燥至恒重，即可。
82.所述活化液制备方法为：
83.将1，3，5-均苯三甲酸、马来酸酐依次添加到去离子水中，搅拌均匀，得到活化液；
84.所述1，3，5-均苯三甲酸、马来酸酐、去离子水混合质量比为5：1：30。
85.所述活化载体、碱式碳酸铜溶液混合质量比为1：30；
86.所述碱式碳酸铜溶液浓度为1.2mol/l。
87.所述真空浸渍温度为68℃。
88.所述真空浸渍的真空度为0.25pa。
89.实施例3
90.一种具有脱硫作用的脱汞剂制备方法，包括以下步骤：
91.(1)将一水合氧化铝与水依次添加到搅拌机中，进行搅拌均匀，得到悬浮液；
92.(2)向悬浮液中滴加硝酸溶液，调节ph至5.5，停止，滴加硝酸溶液，调节温度至80℃，保温搅拌40min，得到溶胶溶液；
93.(3)向溶胶溶液中添加纳米膨润土，超声分散处理10min，得到混合溶胶溶液；
94.(4)对混合溶胶溶液进行喷雾干燥，得到复合载体；
95.(5)对复合载体进行活化处理：
96.首先，配制活化液，然后再将复合载体添加到活化液中，调节温度至72℃，保温10小时，然后进行过滤，清水洗涤至中性，干燥至恒重，得到活化载体；
97.(6)将活化载体、碱式碳酸铜溶液依次添加到真空浸渍反应釜中，进行真空浸渍处理1.5小时，然后进行抽滤，得到浸渍体；
98.(7)将浸渍体进行干燥处理，得到干燥体；
99.(8)将干燥体至于坩埚中焙烧45min，然后自然冷却至室温，即可。
100.作为进一步的技术方案：所述一水合氧化铝与水混合质量比为1：11。
101.作为进一步的技术方案：所述硝酸溶液质量分数为1.5％。
102.所述溶胶溶液、纳米膨润土混合质量比为15：1；
103.所述纳米膨润土经过偶联剂处理。
104.所述偶联剂处理为：
105.配制质量分数为10％的有机硅烷偶联剂偶联剂溶液；
106.将纳米膨润土按1：10质量比例添加到有机硅烷偶联剂溶液中，调节温度至85℃，保温搅拌2小时后，进行抽滤，洗涤至中性，干燥至恒重，即可。
107.所述活化液制备方法为：
108.将1，3，5-均苯三甲酸、马来酸酐依次添加到去离子水中，搅拌均匀，得到活化液；
109.所述1，3，5-均苯三甲酸、马来酸酐、去离子水混合质量比为4：1：30。
110.所述活化载体、碱式碳酸铜溶液混合质量比为1：25；
111.所述碱式碳酸铜溶液浓度为1.2mol/l。
112.所述真空浸渍温度为68℃。
113.所述真空浸渍的真空度为0.25pa。
114.试验
115.对实施例脱汞剂比表面积和孔容进行检测；
116.表1
[0117] 比表面积/cm2/g孔容/cm2/g实施例11108.30.53实施例21110.50.55实施例31103.70.51
[0118]
由表1可以看出，本发明制备的脱汞剂具有较高的比表面积和较大的孔容，从而不仅能够提高脱汞剂的反应活性，同时，能够反应容量更高，脱硫脱汞的处理量较大。
[0119]
脱汞效率进行检测，对比；
[0120]
反应条件为o2为5.2％，hg0为35μg/m3，反应温度为200℃；
[0121]
表2
[0122] 脱汞效率/％实施例188.5实施例286.2实施例387.6对比例165.3对比例259.7
[0123]
对比例1：与实施例1区别为不添加纳米膨润土；
[0124]
对比例2：与实施例1区别为不对复合载体进行活化处理；
[0125]
由表2可以看出，本发明制备的脱汞剂具有较高的脱汞效率，通过引入纳米膨润土和对复合载体进行活化处理，能够大幅度的提高脱汞效率。
[0126]
脱硫效率进行检测，对比；
[0127][0128]
[0129]
对比例1：与实施例1区别为不添加纳米膨润土；
[0130]
对比例2：与实施例1区别为不对复合载体进行活化处理；
[0131]
由表3可以看出，本发明制备的脱汞剂还具有优异的脱硫功能。
[0132]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。