[发明专利]一种铜系脱汞剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜系脱汞剂的制备方法，属于脱汞剂技术领域。

背景技术

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。

现有技术中通常使用的脱汞剂为硫化铜脱汞剂。诸如美国专利文献US4094777公开了一种包含硫化铜的预硫化的吸收剂，该吸收剂的制备方法如下：将碱式碳酸铜和耐火水泥粘结剂混捏，挤压成型，得到挤出物；将上述挤出物在80℃下干燥得到吸收剂前体；再使该吸收剂前体与含有硫化合物如硫化氢的气态料流接触，将铜化合物硫化，制备得到该预硫化的吸收剂。上述技术制备脱汞吸收剂的过程中采用固体碱式碳酸铜与固体耐火水泥粘结剂混捏成型，而固固混捏成型的吸收剂前体的孔容非常低，在硫化过程中，存在于吸收剂前体的表面的碱式碳酸铜，易于与硫化剂接触，形成吸收剂的活性组分硫化铜，而存在于吸收剂前体内部的碱式碳酸铜，由于吸收剂前体的孔容低，硫化剂不易进入吸收剂前体的内部，该部分的碱式碳酸铜也就不易与硫化剂接触，进而无法被完全硫化形成吸收剂的活性组分。上述问题的存在导致采用上技术制备得到的脱汞吸收剂的孔容低、比表面积小，碱式碳酸铜的利用率低，增加了脱汞吸收剂的生产成本，而脱汞精度不高。

为了解决上述技术问题，中国专利文献CN10 945700A也公开了一种硫化铜脱汞剂，该脱汞剂的制备方法如下：将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混捏成型，制备得到吸收剂前体，其中所述能形成硫化铜的铜化合物包括氧化铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜；干燥该吸收剂前体材料；硫化该前体材料以形成所述吸收剂。上述专利技术中，采用固体碱式碳酸铜与固体载体和固体粘结剂混捏成型后，再经干燥、硫化制备得到脱汞吸收剂。由于上述固固混捏过程中加入了带有孔隙结构的载体，其在一定程度上可以增加了吸收剂前体的孔容和比表面积，但是由于固固混捏过程中载体的孔道极易被堵塞，导致该脱汞吸收剂的脱汞精度并没有得到提高；此外混捏过程中载体的结构也易被破坏，进而导致脱汞吸收剂的强度低不高，而脱汞吸收剂强度低，在使用过程中，会影响脱汞吸收剂的使用寿命。

由于碱式碳酸铜可以直接硫化制备得到脱汞剂的活性组分，因此采用碱式碳酸铜为原料制备脱汞剂时，通常都采用操作步骤简单的固固混捏成型的方法制备脱汞剂，而在固固混捏成型易导致脱汞剂的孔容低、比表面积小，进而使得碱式碳酸铜的利用率低，导致采用该方法制备得到的脱汞剂的生产成本高、吸汞精度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中采用碱式碳酸铜制备得到的脱汞剂的生产成本高、吸汞精度低，进而提供一种生产成本低、吸汞精度高的脱汞剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了 一种铜系脱汞剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将碱式碳酸铜溶解于氨水或饱和碳酸氢铵溶液或氨水与饱和碳酸氢铵的混合溶液中，形成浸渍液；

（2）将载体浸渍于上述浸渍液中，将饱和浸渍后的载体取出，沥干或在80~150℃下干燥；

（3）将上述沥干或干燥后的载体在180~250℃下焙烧，得到脱汞剂前体；

（4）将上述脱汞剂前体硫化，得到铜系脱汞剂。

所述步骤（1）中，所述碱式碳酸铜是完全溶解于氨水或饱和碳酸氢铵溶液或氨水与饱和碳酸氢铵的混合溶液中。

所述步骤（1）中，浸渍液中铜离子的浓度为0.5~3.0mol/L。

所述步骤（2）中，所述载体的粒径为1~5mm、孔容为0.3~0.9 ml/g、比表面积为100~250 m²/g。

所述步骤（2）中，所述载体为活性炭颗粒、氧化铝球、分子筛球中的任意一种或几种。

所述步骤（2）中，当饱和浸渍后的载体沥干后，再在80~120℃下鼓风干燥1~3h。

所述步骤（3）中，所述焙烧在鼓风条件下进行。

所述步骤（4）中，所述硫化的硫化剂为硫化氢、硫含量为1~9wt%的硫化铵溶液中的任意一种。

所述步骤（4）中，经硫化后的脱汞剂再在80~150℃、鼓风条件下干燥1~12h。

以质量计，所述脱汞剂中铜的硫化合物的质量与载体的质量比值为(5~26):(74~95)。

本发明所述铜系脱汞剂的制备方法与现有技术相比具有如下优点：