用于减少气体流中的卤化物浓度的方法和活性材料的制作方法
【专利说明】用于减少气体流中的面化物浓度的方法和活性材料
[oow] 发明背景发明领域
[0002] 本公开内容一般地设及用于净化含有面化物作为污染物的气体流的方法和活性 材料，所述面化物例如W低至百万分率（ppm)或甚至十亿分率（ppb)的量。 技术背景
[0003] 面素产品和副产品通过引起下游催化剂的失活和设备的腐蚀W及其他在化学工 业中呈现出严重问题。例如，在氨和氨气制造中，面化物诸如氯化氨可通过使多种催化剂诸 如重整催化剂、高溫变换催化剂、费-托催化剂W及特别是铜基低溫变换催化剂中毒而显 著降低工艺效率。实际上，小于Ippm的面化物可使氨和氨气装置中的下游催化剂特别是铜 基催化剂严重失活。因此，合意的是，在面化物与催化剂接触之前除去存在于气体流中的任 何面化物。
[0004] 先前已经公开了使用金属吸附剂诸如化基材料、Mg基材料、Μη基材料、化基材 料和基于碱的材料从气体流中除去相对大量的面化物。虽然运些吸附剂能脱去大量的面化 物，但其在从气体流中除去非常低量的面素中效果较差；即，气体流中面素含量越低，除去 面素越困难。
[0005] 仍然存在对可除去面化物甚至当其在气体流中W低水平存在时的方法和活性材 料的需求。
[0006] 发明概述
[0007] 在某些方面，本发明解决了对于含有相对低量的面化物的气体流的灵敏的净化方 法的需求。在广泛的方面，本公开内容提供含有低至百万分率（ppm)或甚至低至十亿分率 (ppb)的量的面化物的气体流的净化。
[0008] 因此，在一方面，本公开内容提供用于减少气体流中面化物浓度的方法，该方法包 括使气体流和活性材料在一组工艺条件下接触，该活性材料包含：
[0009] (a) -种或更多种第一金属，其各自在工艺条件下W金属状态存在，该一种或更多 种第一金属选自由铁、钻、儀、铜、钉、锭、钮、银、饿、银、销和金组成的组；和
[0010] 化）一种或更多种第二金属，其各自在工艺条件下W金属氧化物和/或金属氨氧 化物状态存在；该一种或更多种第二金属选自由碱金属、碱±金属、筑、锭、铁、错、给、饥、 妮、粗、铭、钢、鹤、儘、得和鍊组成的组。
[0011] 在另一方面，本公开内容提供用于本公开内容的方法中的活性材料。此类活性材 料包含：
[0012] (a) -种或更多种第一金属，该一种或更多种第一金属选自由铁、钻、儀、铜、钉、 锭、钮、银、饿、银、销和金组成的组；和
[0013] 化）一种或更多种第二金属，该一种或更多种第二金属选自由碱金属、碱±金属、 筑、锭、铁、错、给、饥、妮、粗、铭、钢、鹤、儘、得和鍊组成的组。
[0014] 在某些实施方案中（例如，在期望的工艺条件的组中），一种或更多种第一金属各 自W金属状态存在；且一种或更多种第二金属各自W金属氧化物和/或金属氨氧化物状态 存在。
[0015] 本发明具体的实施方案将从W下某些实施方案、实施例和权利要求的详细描述中 变得明显。
[0016] 发明详述
[0017] 在描述公开的方法和材料之前，应该理解本文中描述的方面不限于具体的实施方 案、装置或构造，并且因此当然可W改变。也应该理解本文使用的术语仅是为了描述具体的 方面的目的并且，除非本文特别地限定，否则不被意图是限制性的。
[0018] 遍及该说明书，除非上下文另外需要，否则措词"包含（comprise)"和"包括 (include)"和变型（例如，"包含(^comprises)"、"包含(^comprising)"、"包括（includes)"、 "包括（including)")将被理解为意味着包括陈述的组分、特征、元素或步骤，或组分、特征、 元素或步骤的组，但不排除任何其他整数或步骤或整数或步骤的组。
[0019] 如本说明书和所附的权利要求书中使用的，除非W其他方式在上下文中清楚地指 出，否则单数形式"一（a)"、" 一（an)"和"所述（the)"包括复数指示物。
[0020] 范围在本文中可表达为从"约"一个特定值，和/或到"约"另一个特定值。当表 达此类范围时，另一方面包括从该一个特定值和/或到其他特定值。类似地，当值通过使用 先行词"约"被表达为近似值时，应理解为该特定值形成另一方面。还应理解为范围中的每 个的端点二者都显著与其他端点相关，并且独立于其他端点。
[0021] 如本文使用的术语"接触"包括至少一种物质和另一种物质的物理接触。
[0022] 如本文使用的术语"面化物"包括含有氣化物、氯化物、漠化物或舰化物的物质。感 兴趣的面化物可W是，例如，面化氨、面化锭或有机面化物，或其组合。在某些实施方案中， 感兴趣的面化物是面化氨，例如，氯化氨。在其他实施方案中，感兴趣的面化物是有机面化 物，诸如，面代烧（例如，氯代烧）。
[0023] 如本文中使用的术语"足够的量"和"足够的时间"包括实现期望的结果例如溶解 聚合物的一部分所需要的量和时间。
[0024] 除非另有说明，否则本文中的所有百分比、比率和比例是按重量计的。除非特别地 相反声明，组分的重量百分数（重量％，也为wt%)基于其中包含该组分的制剂或组合物的 总重量（例如，基于活性材料的总量）。
[0025] 除非另有说明，否则所有溫度W摄氏度（°C)计。
[00%] 鉴于本公开内容，本文描述的方法和活性材料可由本领域普通技术人员配置W满 足期望的需求。通常，公开的方法、材料和装置为净化气体流提供若干未满足的优点。本文 描述的方法可用于显著地减少气体流中面化物的浓度，并且在某些实施方案中，可用于从 气体流中大体上除去所有的面化物。例如，在某些方面，该方法减少W低至百万分率（ppm) 或甚至低至十亿分率（ppb)的量存在的面化物的浓度。此外，该方法、材料和装置可W适合 与气体流一起使用，无论气体流是否含有蒸气。
[0027] 本发明的一个实施方案是活性材料，所述活性材料包含：
[0028] (a) -种或更多种第一金属，所述一种或更多种第一金属选自由铁、钻、儀、铜、钉、 锭、钮、银、饿、银、销和金组成的组；和
[0029] (b)-种或更多种第二金属，所述一种或更多种第二金属选自由碱金属、碱±金 属、轨、锭、铁、错、给、饥、妮、粗、铭、钢、鹤、儘、得和鍊组成的组。
[0030] 一种或更多种第一金属和一种或更多种第二金属可W在大气条件下呈任何氧化 态；如下文所描述，可W选择它们W在一组期望的工艺条件下呈某些特定的氧化态。
[0031] 本发明的另一个实施方案是用于从气体流中减少面化物的浓度的方法，该方法包 括使气体流与如本文中描述的活性材料在一组工艺条件下接触，在该工艺条件下，一种或 更多种第一金属各自W金属状态存在，且一种或更多种第二金属各自W金属氧化物和/或 金属氨氧化物状态存在。
[0032] 如上文所描述，一种或更多种第一金属各自在工艺条件下W金属状态存在。也就 是说，在工艺条件下（例如，溫度、压力、氧气含量、水含量、氨气含量、控含量、一氧化碳含 量、二氧化碳含量等），一种或更多种第一金属大体上呈被完全还原的氧化态。例如，在某些 实施方案中，一种或更多种第一金属的原子中的至少约80%、至少约90%、至少约95%，或 甚至至少约99%呈被完全还原的氧化态。一种或更多种第一金属可W例如作为一种或更多 种离散的大体上金属相存在于活性材料中。
[0033] 如上文所描述，一种或更多种第二金属各自在工艺条件下W金属氧化物和/或金 属氨氧化物状态存在。也就是说，在工艺条件下（例如，溫度、压力、氧气含量、水含量、氨气 含量、控含量、一氧化