一种气相脱氯剂及其制备方法与应用与流程

本发明涉及吸附剂领域，具体涉及一种气相脱氯剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、重整工艺反应过程会使催化剂中的氯被不断消耗和流失，为了保证重整催化剂的酸性和活性，达到最佳水氯平衡，需要在重整反应阶段和催化剂再生时不断注入水合氯化物，过量的氯化物在高温下会生成hcl和氯气，生成的hcl和氯气不仅对设备及管线腐蚀严重进而影响后续生产，还会造成催化剂的中毒导致催化剂失活，近年来，环境压力增大对气体直接排放提出了更高的要求。对于气相氯化物的脱除，主要采用气相脱氯剂吸附工艺反应中产生的氯化物。目前，气相脱氯剂大多采用分子筛为骨架对氯化物进行吸附，该吸附剂动态吸附容量高，但使用寿命短。

2、现有技术公开了一种新型气相脱氯剂及其制备方法，公开了一种以钙系或镁系化合物为活性组分的气相脱氯剂，能够提高气相脱氯剂的使用寿命，但该气相脱氯剂对氯化物吸附量不高，在常温和低温环境中，气相脱氯剂对氯化物的吸附量低。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的气相脱氯剂在低温环境下，气相脱氯剂吸附量低的缺陷，从而提供一种气相脱氯剂及其制备方法与应用，提高气相脱氯剂对氯化物的吸附量。

2、一方面，本发明一种气相脱氯剂的制备方法，包括如下步骤：s1，将γ-氧化铝与碱金属化合物混合、老化、固液分离、干燥、焙烧得到第一组分；s2，将黏土和疏水改性剂混合，固液分离，干燥得到第二组分；s3，将第一组分、第二组分和碱性水合物混匀，干燥得到气相脱氯剂。

3、在其中一个实施例中，碱性水合物为含有结晶水的碱金属化合物。

4、优选的，所述碱性水合物中碱金属化合物和结晶水分子的摩尔比为1：(1～3)。

5、在其中一个实施例中，所述步骤s1中γ-氧化铝为采用醇类助剂改性后得到的改性氧化铝。

6、所述改性氧化铝的制备方法包括将γ-氧化铝和醇类助剂在40～50℃下搅拌20～30min，可选的，γ-氧化铝和醇类助剂的质量比为(10～70)：(0.1～10)。

7、优选的，所述醇类助剂为甲醇、乙醇、苯甲醇、乙二醇的至少一种。

8、优选的，所述γ-氧化铝，比表面积为100m2/g～400m2/g，孔径为8nm～16nm。

9、优选的，所述碱金属化合物为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾中的至少一种。

10、优选的，所述碱性水合物为一水碳酸钠、一水碳酸钾、一水合氢氧化钠中的至少一种。

11、优选的，所述黏土为白云石、海泡石、粉煤灰、羊肝土、蒙脱石、硅藻土中的至少一种。

12、在其中一个实施例中，所述疏水改性剂季铵盐。优选的，所述疏水改性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、四丁基溴化铵中的至少一种。

13、在其中一个实施例中，所述步骤s1中γ-氧化铝与碱金属化合物的质量比为(10～70)；(1～40)。

14、在其中一个实施例中，步骤s2中黏土和疏水改性剂的质量比为(10～30)：(0.1～10)。

15、在其中一个实施例中，步骤s3中第一组分、第二组分和碱性水合物的质量比为(5～8)：(1～3)：(1～2)。

16、在其中一个实施例中，所述步骤s1中得到的第一组分中偏铝酸钠的质量分数为65～90％，

17、可选的，所述第一组分的粒径为200～300目。

18、在其中一个实施例中，所述步骤s1中将γ-氧化铝与碱金属混匀的步骤包括将γ-氧化铝和碱金属在150～300℃下搅拌90～120min，

19、可选的，所述老化的时间为1～4h，

20、可选的，干燥温度为100～130℃，干燥时间为2～5h，

21、可选的，焙烧温度为400～500℃，焙烧时间3～6h。

22、在其中一个实施例中，所述步骤s2中黏土和改性剂混合的步骤包括将黏土和改性剂在40～80℃下搅拌60～90min，

23、可选的，干燥的温度为80～100℃，干燥时间为4～6h。

24、所述步骤s1和/或步骤s2中固液分离的步骤为过滤。

25、所述步骤s3中的干燥温度为60～100℃，优选的，干燥温度为60～90℃，干燥时间为4～6h。

26、所述碱性水合物的制备方法包括采用水将碱金属润湿20-40min后，在60～90℃下干燥4～6h。

27、另一方面，本发明提供由上述制备方法制得的气相脱氯剂。所述气相脱氯剂能够应用于吸附气相中无机氯，吸附气相中的无机氯的反应温度为0～50℃。

28、本发明技术方案，具有如下优点：

29、1.本发明提供一种气相脱氯剂的制备方法，包括如下步骤：s1，将γ-氧化铝与碱金属化合物混合、老化、固液分离、干燥、焙烧得到第一组分；s2，将黏土和疏水改性剂混合，固液分离，干燥得到第二组分；s3，将第一组分、第二组分和碱性水合物混匀，干燥得到气相脱氯剂。本发明以具有特定晶型和多孔性质的γ-氧化铝为载体，通过碱金属化合物的改性，能够形成具有丰富孔道及大比表面积的γ型偏铝酸盐，同时，本发明利用疏水改性剂对黏土改性，提高气相脱氯剂的吸附和抗水能力，将改性后的黏土、碱金属化合物改性的γ型偏铝酸盐和碱性水合物混合，进一步的利用碱性水合物的电离性能，提高气相脱氯剂与氯化物的吸附量。

30、2.本发明提供一种气相脱氯剂的制备方法，所述步骤s1中γ-氧化铝为采用醇类助剂改性后得到的改性γ-氧化铝。本发明采用含有氢氧根离子的醇类助剂，利用醇类助剂中的氢氧根离子使氧化铝转变为偏铝酸根离子，与碱性强的碱金属化合物反应时，有助于提高γ型偏铝酸钠的转化率；同时，加入醇类助剂有助于在碱金属化合物改性γ-氧化铝的过程中形成更规整的介孔结构及大比表面积的γ型偏铝酸盐，增大内表面的吸附能力。在气相脱氯剂吸附氯化物时，可以使氯化氢分子更好的在载体内部扩散，有助于促进氯化氢与活性组分之间的充分反应，提高脱氯精度。

31、3.本发明提供一种气相脱氯剂的制备方法，所述碱金属化合物为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾中的至少一种。本发明采用钠离子为阳离子的碱金属化合物，对γ-氧化铝改性，利用钠离子使氧化铝表面氧的电子密度增大而使之具备超强碱性，从而制得γ型强碱性偏铝酸钠，利用γ偏铝酸钠的强碱性及丰富的孔道结构提高脱氯反应速率及内扩散速率。

32、4.本发明提供一种气相脱氯剂的制备方法，所述碱性水合物为一水碳酸钠、一水碳酸钾、一水合氢氧化钠中的至少一种。本发明采用含水量低的一水碱性水合物，利用其在能够在表面微量水的作用下电离性能，提高气相脱氯剂与氯化物的吸附量，避免吸附氯化物的同时发生板结和生成水的问题，本发明采用一水碱性水合物和γ型偏铝酸盐同时作为活性组分，提高氯化物的吸附量。

33、5.本发明提供一种气相脱氯剂的制备方法，所述疏水改性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、四丁基溴化铵中的至少一种。本发明采用含有亲水作用的季铵基团和疏水作用的长链烷基基团的季铵盐作为疏水改性剂，对黏土进行改性，本发明利用上述疏水改性剂的有机阳离子与黏土中无机阳离子发生离子交换，从而改变吸附剂的表面性质使其具有疏水性，使得改性黏土表面具有润湿特性，提高气相脱氯剂吸附性能的同时，提高气相脱氯剂抗水性能。

34、6.本发明提供一种气相脱氯剂的制备方法，所述步骤s1中γ-氧化铝与碱金属化合物的质量比为(10～70)；(1～40)。本发明采用过量的γ-氧化铝，一部分γ-氧化铝经过改性生成γ型偏铝酸盐，另一部分未反应的γ-氧化铝和γ型偏铝酸盐相互作用，能够提高载体结构的稳定性。

35、7.本发明提供一种气相脱氯剂的制备方法，步骤s3中干燥温度为60～100℃，优选为60～90℃，干燥时间为4～6h。本发明提供的气相脱氯剂制备方法，在低温条件下，将各组分干燥得到气相脱氯剂，能够使气相脱氯剂保持其原有的活性组分形态及孔道结构，防止高温焙烧使活性组分团聚及失活。

36、8.本发明提供的气相脱氯剂或由气相脱氯剂的制备方法制得的气相脱氯剂，能够实现在常温或低温条件下对氯化物进行吸附。