[发明专利]一种铜系脱汞剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜系脱汞剂及其制备方法，属于脱汞剂的技术领域。

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硫接触，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述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CN10945700A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、粉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吸收剂前体的孔容和比表面积，然而，上述方法中，在将铜化合物、载体直接与粘结剂进行固固混捏成型的过程中，载体的孔道极易被堵塞，导致该方法制备得到的脱汞吸收剂的脱汞精度仍然较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术中通过固固混捏制备得到的脱汞吸收剂的脱汞精度较低，从而提出一种脱汞精度高的铜系脱汞剂及其制备方法。本发明方法利用自体产生的粘结剂能有效避免上述问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种铜系脱汞剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将五水硫酸铜、无水硫酸铜、碱式碳酸铜中的一种或几种的混合物作为铜源在粉状载体中进行充分分散，之后加入氢氧化钙，并控制所述铜源与所述氢氧化钙的摩尔比为1:1-1:1.2，经搅拌混碾，得到绿色胶泥状物质；

(2)在步骤(1)所述的绿色胶泥状物质中加入硫化剂，并控制所述硫化剂与所述铜源的摩尔比为0.8:1-1.2:1，经搅拌混碾，得到黑色胶泥状物质，经挤条成型、烘干，即得所述铜系脱汞剂。

所述粉状载体为拟薄水铝石、分子筛粉、凹凸棒土、活性炭粉中的一种或几种的混合物。

所述硫化剂为硫脲、硫代乙酰胺、硫化钠中的一种或几种的混合物。

步骤(1)中进行搅拌混碾前还加入粘结剂。

所述粘结剂为质量百分浓度为0.5-2％的CMC水溶液。

步骤(2)所述烘干温度为100-120℃。

利用权利要求1-6所述方法制备得到的铜系脱汞剂。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：