[发明专利]一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂及其制备方法，该吸附剂由活性组分与载体两部分组成，其中，所述活性组分为碱性金属盐，载体为具有若干种介孔孔道结构并由活性氧化铝与分子筛组成的复合载体。与现有技术相比，本发明中通过调整吸附剂中复合载体的孔道结构，使其具有孔径分布分别为2～20nm和20～50nm的介孔结构，提高活性组分的利用效果，从而延长吸附剂单次使用时间并降低再生频次，实现在工业应用时降低运行能耗的目的。

技术领域

本发明属于吸附剂制备技术领域，涉及一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂及其制备方法。

背景技术

在石油化工工业中，硫化氢的存在是极其有害的，硫化氢不仅会导致设备损坏、催化剂中毒、产品品质下降，还可能对操作人员的人生安全造成极大威胁。因此，为了避免硫化氢所造成的危害，必须将其脱除。

当前工业上针对硫化氢的脱除方法很多，归结起来可以分为化学法脱除和物理法脱除。如US13395834B公开了一种脱除烃物流中硫化氢的方法，利用氧化锌与硫化氢产生化学反应，从而降低原料中硫化氢含量至某一范围。US03400389公开了一种分子筛吸附剂的制备方法，并考察了其对H₂S等极性杂质的脱除效果。

为了满足工业连续生产的需要，同时也为了减少固体废弃物的排放，可再生型硫化氢吸附剂越来越收到人们的关注。CN110882675公开了一种分别对拟薄水铝石、聚乙二醇和正硅酸乙酯分别进行预处理后混合得到混合粉末，经过焙烧后即得到可再生硫化氢气体吸附剂。CN113231037公开了一种用于脱除微量硫化氢的固体胺吸附剂。通过以氧化改性的活性炭为载体，再采用接枝法将叔丁基氨基丙基三甲氧基硅烷固载于氧化改性后的活性炭上，最后将叔胺负载于固载后的活性炭上制备得到。CN103769043公开了一种气体脱硫吸附剂、其制备方法及应用，吸附剂以M41S系列介孔材料为载体，以氧化锌为活性组分，添加促进剂，钙的含氧酸盐，VB/VIB族金属氧化物，该吸附剂能够实现高温下对硫化物的有效脱除。CN112295544公开了具有改性金属有机化合物骨架的硫化氢吸附剂及其制备方法和应用，该发明的制备方法包括将含有铝源、对苯二甲酸、活性炭和水的混合液进行热处理，随后进行煅烧得到金属有机骨架吸附剂。

上述可再生吸附剂，虽然对H₂S能够保持一定的吸附效果，但仍存在一些缺陷，如仅能在高温下使用、吸附剂制备过程太繁琐，制造成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂及其制备方法，通过对活性氧化铝与ZSM-5分子筛的复合载体的孔道结构进行优化，使复合载体具有若干(可以为两种)介孔孔道结构，且孔道分布更集中，提高吸附剂中活性成分的利用率，提高吸附剂单次使用时间，从而降低再生频次。

本发明目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一提供了一种用于硫化氢脱除的可再生吸附剂，其由活性组分与载体两部分组成，其中，所述活性组分为碱性金属盐，载体为具有若干种介孔孔道结构并由活性氧化铝与分子筛组成的复合载体。

进一步的，所述的复合载体中的介孔孔道结构包括两种，分别为孔道直径2～20nm的介孔与孔道直径20～50nm的介孔。更进一步的，孔道直径2～20nm的介孔与复合载体中全部孔道结构的体积比为(0.1～0.45)：1，优选的，为0.15～0.35：1；孔道直径20～50nm的介孔与复合载体中全部孔道结构的体积比为(0.1～0.35)：1，优选为0.1～0.3:1。

进一步的，所述复合载体中的活性氧化铝为chi-相氧化铝、rho-相氧化铝、eta-相氧化铝或其混合相；优选的，活性氧化铝载体为通过氢氧化铝高温焙烧快速脱水所得到的活性氧化铝，更优选的，活性氧化铝的二次聚集颗粒尺寸分布为10～40微米。