[发明专利]一种用于湿气脱汞的脱汞剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种用于湿气脱汞的脱汞剂，包括活性物质、载体颗粒和辅助成分；所述活性物质为金属硫化物，其中硫化铜的质量分数≥80％；所述载体颗粒包括活性氧化铝、椰壳活性炭和助粘剂；所述辅助成分为硫化银；所述活性物质和辅助成分负载在载体颗粒中；本发明还提供一种上述脱汞剂的制备方法，包括以下步骤：将活性氧化铝、椰壳活性炭和助粘剂混合，挤压成型、干燥后制得载体颗粒；将载体颗粒浸渍到含Cu²⁺和Ag⁺的溶液中，浸渍完全后置于500～800℃下煅烧制得脱汞剂前体；将脱汞剂前体浸渍到硫化物溶液中2～4h，硫化后置于500～800℃下煅烧制得脱汞剂，所述脱汞剂在硫化铜负载量相同的情况下，具有更好的脱汞性能。

技术领域

本发明涉及汞脱除技术领域，具体是一种用于湿气脱汞的脱汞剂及其制备方法。

背景技术

汞及其化合物以污染物的形式存在于天然气等化石燃料中，如天然气中的汞含量一般为1～2000μg/m³。汞具有毒性、腐蚀性和生物累积性，天然气中的汞会腐蚀管线和设备(尤其是低温铝制设备)，严重威胁动植物的生命，增加设备维护的风险。管输天然气用户合同要求商品天然气中汞含量应低于0.01μg/m³，LNG厂明确规定进料天然气中汞含量必须低于0.01μg/m³，我国规定汞通过燃烧废气、泄漏等方式进入大气的最高允许浓度为15μg/m³。因此，为减小天然气处理厂中汞对设备、管线及操作人员的危害，同时满足天然气产品质量要求，应尽量在处理厂上游脱除天然气中的汞，这对含汞气田合理、安全开发具有重大意义。

目前，天然气化学吸附脱汞工艺中使用的负载型金属硫化物脱汞剂价格较低、脱汞效率高，在湿气脱汞领域表现优越。从经济性、脱汞活性、易获得性等角度来看，金属硫化物中硫化铜的脱汞性能最优。一般地，脱汞剂中硫化铜的含量越高，其脱汞效率越高，对汞的吸附容量越大，但脱汞剂的抗压强度会降低，结构性能越差。因此，有必要进一步提高负载硫化铜的脱汞活性，使脱汞剂在硫化铜的负载量相同的情况下，获得更优的脱汞性能和结构性能。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供一种用于湿气脱汞的高效脱汞剂。

本发明的另一目的在于提供一种所述用于湿气脱汞的脱汞剂的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于湿气脱汞的脱汞剂，所述脱汞剂包括活性物质、载体颗粒和辅助成分；所述活性物质为金属硫化物，所述活性物质中硫化铜的质量分数≥80％；所述载体颗粒包括活性氧化铝、椰壳活性炭和助粘剂；所述辅助成分为硫化银；所述脱汞剂中活性物质的质量分数为1～30％，活性氧化铝的质量分数为50～80％，椰壳活性炭的质量分数为5～30％，辅助成分的质量分数为0.05～5％；所述活性物质和辅助成分负载在所述载体颗粒中。

优选的，所述活性物质为硫化铜。

优选的，所述脱汞剂中活性物质的质量分数为10～25％，活性氧化铝的质量分数为50～70％，椰壳活性炭的质量分数为10～30％，辅助成分的质量分数为1～5％。

优选的，所述载体颗粒的形状为球形或齿球形；所述载体颗粒的直径为1～10mm；所述助粘剂为铝酸钙水泥或坡缕石粘土中的一种或两种。

一种所述用于湿气脱汞的脱汞剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将活性氧化铝、椰壳活性炭和助粘剂混合，加入去离子水，经挤压成型、干燥后制得载体颗粒；

(2)将所述载体颗粒浸渍到含Cu²⁺和Ag⁺的溶液中3～5h，浸渍完全后将所述浸渍的载体颗粒置于500～800℃下煅烧1～2h制得脱汞剂前体；