一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑及其制備方法,首先將堿金屬鹽或堿金屬氫氧化物的水溶液與氫氧化鋁浸漬混合;高溫活化浸漬后的氫氧化鋁,制備堿金屬改性活化氧化鋁粉末;將堿金屬改性活化氧化鋁粉末造粒,造粒過(guò)程中加入表面分散劑水溶液,形成固定形狀顆粒;成型的顆粒經(jīng)過(guò)老化和活化后制備成品吸附劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所制備的吸附劑具有堿活性組分分散均勻和高吸附傳質(zhì)特性,應(yīng)用于脫除烯烴等不飽和烴物流中的酸性雜質(zhì)時(shí)表現(xiàn)出明顯提高的動(dòng)態(tài)吸附容量,且吸附性能受再生次數(shù)影響較小,表現(xiàn)出更高的抗衰減能力。
【專利說(shuō)明】一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及烴類物流精制領(lǐng)域中吸附劑的制備方法,尤其是涉及一種用于去除酸 性雜質(zhì)的吸附劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在使用管式加熱爐裂解法生產(chǎn)烯烴時(shí),由于裂解原料主要是石腦油(NAP)、加氫裂 化尾油(HVG0)和少量輕烴原料。產(chǎn)物裂解氣中一般含有一定量0)2和1125等酸性雜質(zhì),此 外還有少量的諸如C0S等有機(jī)硫化物。H2S-部分來(lái)自裂解原料,另一部分則是原料中有機(jī) 硫化物在高溫下與氫和水發(fā)生反應(yīng)生成的。C02的來(lái)源除上述的二硫化碳和羰基硫化物的 水解反應(yīng)外,還有裂解中生成的焦炭與水作用和烴類與水作用的結(jié)果。二氧化碳等酸性氣 體的存在不僅在深冷分離時(shí)低溫條件下因結(jié)成干冰從而堵塞設(shè)備和管道,還會(huì)破壞聚合催 化劑的活性,影響聚合速度和聚乙烯的分子量?,F(xiàn)有聚烯烴催化劑對(duì)于烯烴中的酸性雜質(zhì) 含量要求越來(lái)越低,現(xiàn)有工藝一般要求烯烴進(jìn)聚合前C02等酸性雜質(zhì)含量需脫除至0.lppmw 左右,以滿足聚合烯烴催化劑的高聚合催化活性。
[0003] 現(xiàn)有工藝一般采用固定吸附劑法深度脫除烯烴中的微量C02等酸性雜質(zhì),美國(guó)專 利US4493715公開(kāi)了一種通過(guò)堿金屬溶液浸漬活性氧化鋁的方法來(lái)制備吸附劑,用于去除 烯烴中的C02雜質(zhì)?;钚匝趸X載體以Y和n型為宜,比表面積應(yīng)大于200m2/g,Na20堿 金屬負(fù)載量為5%具有最佳的C02吸附容量。
[0004] 美國(guó)專利US5656064和US6125655更進(jìn)一步公開(kāi)了浸漬溶液pH值對(duì)于C02吸附 容量的影響,認(rèn)為pH值優(yōu)選選取在10?12之間。通過(guò)水浸漬技術(shù)將堿金屬負(fù)載到活性氧 化鋁載體上的技術(shù)雖然可以有效提高氧化鋁的C02吸附能力,但是該技術(shù)也存在以下缺點(diǎn): 首先是浸漬技術(shù)使堿金屬鹽沉積在氧化鋁顆粒內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)部,這將大幅降低氧化鋁 的傳質(zhì)能力,阻礙雜質(zhì)與堿金屬活性組分的接觸吸附;第二是浸漬前后氧化鋁顆粒需要經(jīng) 過(guò)兩次高溫焙燒,增加了吸附劑顆粒的制備成本。
[0005] 為了避免上述缺點(diǎn),美國(guó)專利US5935894公開(kāi)了一種在造粒過(guò)程中加入堿性鹽來(lái) 制備氧化鋁/鹽復(fù)合吸附劑的方法,具體是通過(guò)用活性氧化鋁粉末與至少含有兩種不同堿 金屬的水溶液相接觸來(lái)制備改性氧化鋁吸附劑的方法,其中至少一種堿金屬是羧酸類金屬 鹽,在活化過(guò)程中有機(jī)羧酸鹽分解為金屬氧化物,這種制備方法比只含有一種堿金屬制備 材料相比具有更高的〇) 2吸附量。Lever等人在美國(guó)專利US5096871中公開(kāi)了一種用于從 流體中取出酸性雜質(zhì)的含氧化鋁的酸性吸附劑,該吸附劑包括活化氧化鋁及一種無(wú)定形堿 性硅酸鋁,在制備過(guò)程中首先用堿金屬硅酸鹽水溶液處理活化氧化鋁,隨后再用堿金屬鋁 酸鹽溶液處理,在低于約90°C下形成處理的氧化鋁聚集體,在20?90°C溫度條件下老化該 聚集體,在200?500°C的溫度范圍內(nèi)焙燒活化該聚集體。雖然通過(guò)兩次堿金屬溶液處理活 化氧化鋁將促進(jìn)堿金屬改性程度,提高對(duì)于C02等酸性雜質(zhì)的吸附容量,但同時(shí)也產(chǎn)生形成 聚集體步驟中的困難性,對(duì)后續(xù)的顆粒強(qiáng)度造成影響。中國(guó)專利CN1919446B也采用堿金 屬鹽與活化氧化鋁粉末共同成型的方法制備去除水和C02的吸附劑顆粒,活化氧化鋁粉末 來(lái)源于高溫焙燒氫氧化鋁,然后將活化氧化鋁粉末與堿金屬鹽物理混合以制備出顆粒,顆 粒再經(jīng)過(guò)老化和再活化的步驟后制備成品吸附劑。堿金屬鹽的種類為碳酸鹽、碳酸氫鹽或 磷酸鹽,且認(rèn)為在造粒過(guò)程中僅將一種鹽與活化氧化鋁粉末混合造粒是最有利的。
[0006] 上述專利雖然教導(dǎo)通過(guò)在形成顆粒步驟中加入堿金屬鹽的共成型技術(shù)可以避免 活性氧化鋁孔道堵塞的問(wèn)題,但是該技術(shù)還存在以下缺點(diǎn):與浸漬技術(shù)將堿金屬氧化法負(fù) 載到活化氧化鋁顆粒技術(shù)相比,由于加入堿金屬鹽粉末目數(shù)的關(guān)系,加入的堿金屬鹽不能 與活化氧化鋁粉末實(shí)現(xiàn)均勻混合,堿金屬鹽在形成顆粒步驟中存在部分團(tuán)聚的現(xiàn)象,造成 活化后堿金屬氧化物不能得到充分利用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種用于去除酸性氣體雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,該方法不 僅避免浸漬法所造成的活性氧化鋁孔道堵塞問(wèn)題,也降低了在形成顆粒步驟中加入堿金屬 鹽的共成型技術(shù)涉及到的堿金屬鹽在顆粒內(nèi)部局部團(tuán)聚現(xiàn)象。
[0008] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0009] -種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
[0010] a.將堿金屬鹽或堿金屬氫氧化物的水溶液與氫氧化鋁浸漬混合;
[0011]b.高溫活化浸漬后的氫氧化鋁,制備堿金屬改性活化氧化鋁粉末;
[0012] c.將堿金屬改性活化氧化鋁粉末造粒,造粒過(guò)程中加入表面分散劑水溶液,形成 固定形狀顆粒;
[0013] d.成型的顆粒經(jīng)過(guò)老化和活化后制備成品吸附劑。
[0014] 步驟a中,所述的氫氧化鋁的平均粒徑在0. 1?300微米之間,優(yōu)選的為1至100 微米。所述的氫氧化鋁為水鋁礦的氧化鋁三水合物,其來(lái)源是利用拜耳法自鋁土獲得的鋁 三水合物。所述的堿金屬為鋰、鈉或鉀,所述的堿金屬鹽為鋰、鈉或鉀的碳酸鹽或碳酸氫鹽。 堿金屬氫氧化物優(yōu)選的是鈉或鉀的氫氧化物,最優(yōu)選的是鈉的氫氧化物。為控制額外引入 的水含量,所述的堿金屬鹽或堿金屬氫氧化物的水溶液的質(zhì)量濃度為50?70%。所述的堿 金屬鹽或堿金屬氫氧化物的水溶液與氫氧化鋁的浸漬混合比例按照堿金屬氧化物與氧化 鋁的比例計(jì)算,加入的堿金屬氧化物占吸附劑質(zhì)量的5?10%。在室溫環(huán)境下,堿金屬鹽或 堿金屬氫氧化物的水溶液需與氫氧化鋁攪拌均勻,并浸漬1?3小時(shí)。
[0015] 步驟b中,通過(guò)使浸漬后的氫氧化鋁快速高溫脫水獲得堿金屬改性活性氧化鋁粉 末,可以利用熱氣體或固體熱載體流在任何適宜裝置中實(shí)現(xiàn)脫水,一般而言,用于加熱或與 熱氣體接觸的時(shí)間極短,基本上是1秒至5秒,本發(fā)明中,浸漬后的氫氧化鋁高溫活化的溫 度為600?1000°C之間,優(yōu)選的是800?1000°C之間,活化時(shí)間為1?5秒。焙燒后獲得 的堿改性活化氧化鋁粉末一般具有大于l〇〇m2/g的比表面積,且基本上在100?400m2/g之 間。
[0016] 常規(guī)制備活性氧化鋁球時(shí)一般使用水作為粘結(jié)劑,堿金屬氧化物成分在氧化鋁表 面分散性較差。本發(fā)明方法做了進(jìn)一步的改進(jìn),步驟C中,為了實(shí)現(xiàn)堿金屬氧化物成分均 勻地分散在氧化鋁表面,在造粒過(guò)程中使用一定濃度的表面分散劑溶液作為粘結(jié)劑,造粒 過(guò)程中,每千克堿金屬改性活化氧化鋁粉末加入的表面分散劑水溶液中至少含表面分散劑 固體0. 35kg,表面分散劑水溶液質(zhì)量濃度為2?8%,優(yōu)選的為3?5%。表面分散劑的種 類選自水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉或十二烷基硫酸鈉中的一種或幾種混合 物,優(yōu)選的是十二烷基硫酸鈉。形成顆粒的形式可以通過(guò)本領(lǐng)域所熟知的方式擠壓或滾球 形成諸如小球、小丸、片狀的形狀,形成大體圓球狀顆粒的優(yōu)選方式是使用盤(pán)式造粒機(jī)。
[0017] 步驟d是使步驟c成型好的顆粒狀產(chǎn)品具備使用強(qiáng)度和吸附活性的步驟,老化 步驟是對(duì)成型顆粒進(jìn)行水熱處理,在70?100 %相對(duì)濕度條件下適宜的溫度控制在80? 130°C,優(yōu)選的老化條件為濕度90?100 %,溫度為100?120°C,經(jīng)過(guò)12?20小時(shí)處理 完成老化步驟,老化設(shè)備可以采用多種,一般通過(guò)在密閉式烘箱內(nèi)分批次(成箱或成盤(pán))處 理。老化后的顆粒隨后通過(guò)在空氣氣氛下的焙燒爐內(nèi)加熱約50?300分鐘來(lái)進(jìn)行活化,焙 燒溫度控制在250?450°C范圍內(nèi)。
[0018] 一種由上述制備方法制得的用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所涉及的去除酸性雜質(zhì)吸附劑的制備方法源于對(duì)粉末狀 氫氧化鋁進(jìn)行浸漬改性,堿性組分在此步驟中可以更均勻的分散在氧化鋁組分中,覿避了 現(xiàn)有技術(shù)在造粒步驟中加入堿性組分所引起的堿性組分分散不均勻的問(wèn)題。堿組分浸漬改 性氫氧化鋁再經(jīng)過(guò)快速脫水后的粉末狀顆粒直接進(jìn)入造粒步驟,造粒過(guò)程中通過(guò)灑入表面 分散劑溶液方式進(jìn)一步控制堿性組分的分散程度。本發(fā)明所制備的吸附劑產(chǎn)品具有堿活 性組分分散均勻和高吸附傳質(zhì)特性,應(yīng)用于脫除烯烴等不飽和烴物流中的酸性雜質(zhì)時(shí)表現(xiàn) 出明顯提高的co2動(dòng)態(tài)吸附容量,且吸附性能受再生次數(shù)影響較小,表現(xiàn)出更高的抗衰減能 力。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 稱取由拜耳法自鋁土獲得的氫氧化鋁(經(jīng)400攝氏度恒重后,氧化鋁干基含量為 70 %wt)約200kg,顆粒粒徑為1?100微米。配制20kg質(zhì)量濃度為60 %的氫氧化鈉溶 液,氫氧化鈉的質(zhì)量為12kg。將氫氧化錯(cuò)粉末與配制好的氫氧化鈉溶液一起加入至有效容 積為1立方米的錐形混合機(jī)內(nèi),在轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)每分鐘的條件下攪拌混合1小時(shí)?;旌辖n 好的物料然后置于快速脫水裝置中進(jìn)行高溫活化,活化溫度設(shè)定為l〇〇〇°C,活化時(shí)間設(shè)定 為2. 1秒,獲得堿改性活化氧化鋁粉末,采用美國(guó)麥克公司生產(chǎn)的ASAP2020比表面積儀器 測(cè)試其比表面積為205m2/g。隨后將100kg高溫活化粉末加入至盤(pán)式造粒機(jī)中旋轉(zhuǎn)造粒,在 旋轉(zhuǎn)造粒過(guò)程中灑入共35kg的質(zhì)量濃度3%的十二烷基硫酸鈉溶液。經(jīng)4目與8目的篩 網(wǎng)篩分后獲得3?5mm顆粒大小的顆粒小球,然后置于密閉的烘箱內(nèi)老化15小時(shí),濕度為 100%,老化溫度為110°C,取出顆粒放入焙燒爐內(nèi)在350°C溫度條件下焙燒活化1小時(shí)后獲 得樣品1。樣品1中的堿金屬活性組分氧化鈉占吸附劑質(zhì)量的7. 7%wt。
[0023] 實(shí)施例2
[0024] 使用實(shí)施例1提出的方法制備吸附劑,但是將其中加入的氫氧化鈉溶液的量調(diào)整 為23kg質(zhì)量濃度為65%的氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉的質(zhì)量為15kg。其余步驟相同,制備獲 得樣品2,樣品2中的堿金屬活性組分氧化鈉占吸附劑質(zhì)量的9. 6%wt。
[0025] 實(shí)施例3
[0026] 使用實(shí)施例1提出的方法制備吸附劑,但是將其中加入的氫氧化鈉溶液的量調(diào)整 為16kg質(zhì)量濃度為50 %的氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉的質(zhì)量為8kg。其余步驟相同,制備獲 得樣品3,樣品3中的堿金屬活性組分氧化鈉占吸附劑質(zhì)量的5. 3%wt。
[0027] 實(shí)施例4
[0028] 使用實(shí)施例1提出的方法制備吸附劑,但是將其中的氫氧化鈉溶液更改為碳酸鉀 溶液,加入的氫氧化鈉溶液的量調(diào)整為20kg質(zhì)量濃度為60%的碳酸鉀溶液,碳酸鉀的質(zhì)量 為12kg。其余步驟相同,制備獲得樣品4,樣品4中的堿金屬活性組分碳酸鉀占吸附劑質(zhì)量 的 7. 7%wt。
[0029] 實(shí)施例5
[0030] 使用實(shí)施例1提出的方法制備吸附劑隨后將l〇〇kg高溫活化粉末加入至盤(pán)式造粒 機(jī)中旋轉(zhuǎn)造粒,在旋轉(zhuǎn)造粒過(guò)程中灑入共37kg的水。經(jīng)4目與8目的篩網(wǎng)篩分后獲得3? 5_顆粒大小的顆粒小球,然后置于密閉的烘箱內(nèi)老化15小時(shí),濕度為100%,老化溫度為 1l〇°C,取出顆粒再放入焙燒爐內(nèi)在350°C溫度條件下焙燒活化1小時(shí)后制備獲得樣品5。樣 品5中的堿金屬活性組分氧化鈉占吸附劑質(zhì)量的7. 7%wt。
[0031] 實(shí)施例6
[0032] -種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
[0033]a.將氫氧化鉀的水溶液與氫氧化鋁在室溫下攪拌均勻,浸漬混合1小時(shí);
[0034] 其中,氫氧化鋁的平均粒徑在0. 1?200微米之間,氫氧化鋁為水鋁礦的氧化鋁三 水合物,其來(lái)源是利用拜耳法自鋁土獲得的鋁三水合物。氫氧化鉀的水溶液的質(zhì)量濃度為 50%。氫氧化鉀的水溶液與氫氧化鋁的浸漬混合比例按照堿金屬氧化物與氧化鋁的比例計(jì) 算,加入的堿金屬氧化物占吸附劑質(zhì)量的5%。
[0035] b.高溫活化浸漬后的氫氧化鋁,制備堿金屬改性活化氧化鋁粉末,高溫活化的溫 度為800°C,活化時(shí)間為5秒,堿改性活化氧化鋁粉末的比表面積為185m2/g。
[0036]c.將堿金屬改性活化氧化鋁粉末造粒,造粒過(guò)程中加入質(zhì)量濃度為2%的表面分 散劑(水玻璃)水溶液,每千克堿金屬改性活化氧化鋁粉末加入的表面分散劑水溶液中至 少含表面分散劑固體0. 35kg,形成3-5mm球形顆粒。
[0037] d.成型的顆粒經(jīng)過(guò)老化和活化后制備成品吸附劑;老化步驟是對(duì)成型顆粒進(jìn)行 水熱處理,在70%相對(duì)濕度條件下、溫度控制在80°C,經(jīng)過(guò)20小時(shí)處理完成老化步驟,老化 設(shè)備可以采用多種,一般通過(guò)在密閉式烘箱內(nèi)分批次(成箱或成盤(pán))處理。老化后的顆粒 隨后通過(guò)在空氣氣氛下的焙燒爐內(nèi)加熱約300分鐘來(lái)進(jìn)行活化,焙燒溫度控制在250°C。制 備獲得樣品6。
[0038] 實(shí)施例7
[0039] -種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
[0040]a.將碳酸鈉的水溶液與氫氧化鋁在室溫下攪拌均勻,浸漬混合3小時(shí);
[0041] 其中,氫氧化鋁的平均粒徑在0. 1?300微米之間,氫氧化鋁為水鋁礦的氧化鋁 三水合物,其來(lái)源是利用拜耳法自鋁土獲得的鋁三水合物。碳酸鈉的水溶液的質(zhì)量濃度為 70%。碳酸鈉的水溶液與氫氧化鋁的浸漬混合比例按照堿金屬氧化物與氧化鋁的比例計(jì) 算,加入的堿金屬氧化物占吸附劑質(zhì)量的10%。
[0042] b.高溫活化浸漬后的氫氧化鋁,高溫活化的溫度為1000°C,活化時(shí)間為1秒,制備 堿金屬改性活化氧化鋁粉末,堿改性活化氧化鋁粉末的比表面積為170m2/g。
[0043]c.將堿金屬改性活化氧化鋁粉末造粒,造粒過(guò)程中加入質(zhì)量濃度為8%的表面分 散劑(三聚磷酸鈉)水溶液,每千克堿金屬改性活化氧化鋁粉末加入的表面分散劑水溶液 中至少含表面分散劑固體0. 35kg,形成3-5mm球形顆粒。
[0044]d.成型的顆粒經(jīng)過(guò)老化和活化后制備成品吸附劑;老化步驟是對(duì)成型顆粒進(jìn)行 水熱處理,在100%相對(duì)濕度條件下、溫度控制在130°C經(jīng)過(guò)12小時(shí)處理完成老化步驟,老 化設(shè)備可以采用多種,一般通過(guò)在密閉式烘箱內(nèi)分批次(成箱或成盤(pán))處理。老化后的顆 粒隨后通過(guò)在空氣氣氛下的焙燒爐內(nèi)加熱約50分鐘來(lái)進(jìn)行活化,焙燒溫度控制在450°C。 制備獲得樣品7。
[0045] 實(shí)施例8
[0046] -種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
[0047]a.將碳酸氫鋰的水溶液與氫氧化鋁在室溫下攪拌均勻,浸漬混合2小時(shí);
[0048] 其中,氫氧化鋁的平均粒徑在0. 1?300微米之間,氫氧化鋁為水鋁礦的氧化鋁三 水合物,其來(lái)源是利用拜耳法自鋁土獲得的鋁三水合物。碳酸氫鋰的水溶液的質(zhì)量濃度為 60%。碳酸氫鋰的水溶液與氫氧化鋁的浸漬混合比例按照堿金屬氧化物與氧化鋁的比例計(jì) 算,加入的堿金屬氧化物占吸附劑質(zhì)量的6%。
[0049] b.高溫活化浸漬后的氫氧化鋁,高溫活化的溫度為800°C,活化時(shí)間為2秒,制備 堿金屬改性活化氧化鋁粉末,堿改性活化氧化鋁粉末的比表面積在215m2/g。
[0050]c.將堿金屬改性活化氧化鋁粉末造粒,造粒過(guò)程中加入質(zhì)量濃度為3%的表面分 散劑(六偏磷酸鈉)水溶液,每千克堿金屬改性活化氧化鋁粉末加入的表面分散劑水溶液 中至少含表面分散劑固體0. 35kg,形成1/8英寸條形顆粒。
[0051]d.成型的顆粒經(jīng)過(guò)老化和活化后制備成品吸附劑;老化步驟是對(duì)成型顆粒進(jìn)行 水熱處理,在90%相對(duì)濕度條件下、溫度為100°C,經(jīng)過(guò)15小時(shí)處理完成老化步驟,老化設(shè) 備可以采用多種,一般通過(guò)在密閉式烘箱內(nèi)分批次(成箱或成盤(pán))處理。老化后的顆粒隨 后通過(guò)在空氣氣氛下的焙燒爐內(nèi)加熱約100分鐘來(lái)進(jìn)行活化,焙燒溫度控制在300°C。制備 獲得樣品8。
[0052] 實(shí)施例9
[0053] -種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
[0054]a.將氫氧化鉀的水溶液與氫氧化鋁在室溫下攪拌均勻,浸漬混合2小時(shí);
[0055] 其中,氫氧化鋁的平均粒徑在0. 1?300微米之間,氫氧化鋁為水鋁礦的氧化鋁三 水合物,其來(lái)源是利用拜耳法自鋁土獲得的鋁三水合物。氫氧化鉀的水溶液的質(zhì)量濃度為 55%。氫氧化鉀的水溶液與氫氧化鋁的浸漬混合比例按照堿金屬氧化物與氧化鋁的比例計(jì) 算,加入的堿金屬氧化物占吸附劑質(zhì)量的7%。
[0056] b.高溫活化浸漬后的氫氧化鋁,高溫活化的溫度為900°C,活化時(shí)間為2秒,制備 堿金屬改性活化氧化鋁粉末,堿改性活化氧化鋁粉末的比表面積在200m2/g。
[0057]c.將堿金屬改性活化氧化鋁粉末造粒,造粒過(guò)程中加入質(zhì)量濃度為5%的表面分 散劑(焦磷酸鈉)水溶液,每千克堿金屬改性活化氧化鋁粉末加入的表面分散劑水溶液中 至少含表面分散劑固體0. 35kg,形成1/8英寸條形顆粒。
[0058]d.成型的顆粒經(jīng)過(guò)老化和活化后制備成品吸附劑;老化步驟是對(duì)成型顆粒進(jìn)行 水熱處理,在95%相對(duì)濕度條件下、溫度為120°C,經(jīng)過(guò)14小時(shí)處理完成老化步驟,老化設(shè) 備可以采用多種,一般通過(guò)在密閉式烘箱內(nèi)分批次(成箱或成盤(pán))處理。老化后的顆粒隨 后通過(guò)在空氣氣氛下的焙燒爐內(nèi)加熱約200分鐘來(lái)進(jìn)行活化,焙燒溫度控制在350°C。制備 獲得樣品9。
[0059]實(shí)施例10
[0060] 此實(shí)施例為對(duì)比實(shí)施例,采用堿金屬溶液浸漬活性氧化鋁顆粒制備而成?;钚匝?化鋁顆粒的制備方法如下:稱取由拜耳法自鋁土獲得的氫氧化鋁(經(jīng)400攝氏度恒重后,氧 化鋁干基含量為80%wt)約200kg,顆粒粒徑為1?100微米。然后置于快速脫水裝置中 進(jìn)行高溫活化,活化溫度設(shè)定為900°C,活化時(shí)間設(shè)定為1. 5秒,獲得活化氧化鋁粉末,采用 美國(guó)麥克公司生產(chǎn)的ASAP2020比表面積儀器測(cè)試其比表面積為213m2/g。隨后將150kg活 化氧化鋁粉末加入至盤(pán)式造粒機(jī)中旋轉(zhuǎn)造粒,在旋轉(zhuǎn)造粒過(guò)程中灑入共50kg的水。經(jīng)4目 與8目的篩網(wǎng)篩分后獲得3?5mm顆粒大小的顆粒小球,然后置于密閉的烘箱內(nèi)老化15小 時(shí),濕度為100%,老化溫度為ll〇°C,取出顆粒再放入焙燒爐內(nèi)在350°C溫度條件下焙燒活 化1小時(shí)后制備獲得活性氧化鋁顆粒。后續(xù)通過(guò)等體積浸漬法制備堿改性氧化鋁吸附劑, 取其中的lkg活性氧化鋁顆粒,加入300g質(zhì)量濃度25%的氫氧化鈉溶液,攪拌浸漬直至氫 氧化鈉溶液全部被氧化鋁顆粒吸收,l〇〇°C烘干5小時(shí)后,在350°C下焙燒活化1小時(shí)后獲得 對(duì)比樣品10。對(duì)比樣品10中的堿金屬活性組分氧化鈉占吸附劑質(zhì)量的7. 5%wt。
[0061] 實(shí)施例11
[0062] 此實(shí)施例為對(duì)比實(shí)施例,采用類似于專利CN1919446B中方法制備。采用與實(shí)施例 10相同的方法制備獲得活化氧化鋁粉末,采用美國(guó)麥克公司生產(chǎn)的ASAP2020比表面積儀 器測(cè)試其比表面積為213m2/g。隨后將100kg活化氧化鋁粉末和8kg氫氧化鈉粉末加入至 盤(pán)式造粒機(jī)中旋轉(zhuǎn)造粒,在旋轉(zhuǎn)造粒過(guò)程中灑入共35kg的水。經(jīng)4目與8目的篩網(wǎng)篩分后 獲得3?5mm顆粒大小的顆粒小球,然后置于密閉的烘箱內(nèi)老化15小時(shí),濕度為100%,老 化溫度為ll〇°C,取出顆粒再放入焙燒爐內(nèi)在350°C溫度條件下焙燒活化1小時(shí)后制備獲得 對(duì)比樣品11。對(duì)比樣品11中的堿金屬活性組分氧化鈉占吸附劑質(zhì)量的7. 7%wt。
[0063] 實(shí)施例12
[0064] 采用美國(guó)麥克公司的AutoPore全自動(dòng)壓汞儀測(cè)試上述實(shí)施例1-11制備的吸附劑 的大于75nm孔體積和ASAP2020比表面積儀測(cè)試吸附劑樣品的比表面積和孔體積。實(shí)施例 1-11所制備吸附劑的測(cè)試結(jié)果列于表1。樣品1不但具有較高的比表面積和孔體積,還具 備明顯高于對(duì)比樣品10和11的大于75nm孔體積,表明通過(guò)本發(fā)明所述方法制備的產(chǎn)品具 備更為分散均勻的堿活性組分和高吸附傳質(zhì)特性。
[0065] 表1實(shí)施例1-11所制備樣品的孔結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
[0066]
【權(quán)利要求】
1. 一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: a. 將堿金屬鹽或堿金屬氫氧化物的水溶液與氫氧化鋁浸漬混合; b. 高溫活化浸漬后的氫氧化鋁,制備堿金屬改性活化氧化鋁粉末; c. 將堿金屬改性活化氧化鋁粉末造粒,造粒過(guò)程中加入表面分散劑水溶液,形成固定 形狀顆粒; d. 成型的顆粒經(jīng)過(guò)老化和活化后制備成品吸附劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,其特征在于, 所述的氫氧化鋁的平均粒徑在〇. 1?300微米之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,其特征在于, 所述的堿金屬鹽或堿金屬氫氧化物的水溶液的質(zhì)量濃度為50?70%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,其特征在于, 所述的堿金屬鹽或堿金屬氫氧化物的水溶液與氫氧化鋁的浸漬混合比例按照堿金屬氧化 物與氧化鋁的比例計(jì)算,加入的堿金屬氧化物占吸附劑質(zhì)量的5?10%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,其特征在于, 所述的堿金屬為鋰、鈉或鉀,所述的堿金屬鹽為鋰、鈉或鉀的碳酸鹽或碳酸氫鹽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,其特征在于, 浸漬后的氫氧化錯(cuò)高溫活化的溫度為800?1000°C,活化時(shí)間為1?5秒。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,其特征在于, 造粒過(guò)程中,每千克堿金屬改性活化氧化鋁粉末加入的表面分散劑水溶液中至少含表面分 散劑固體〇. 35kg ;表面分散劑水溶液質(zhì)量濃度為2?8%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,其特征在于, 所述的表面分散劑為水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉或十二烷基硫酸鈉中的一 種或幾種混合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑的制備方法,其特征在于, 所述的老化步驟為在80?130°C、70?100%相對(duì)濕度條件下老化12?20小時(shí);所述的 活化步驟為在250?450°C、空氣氣氛下加熱50?300分鐘。
10. -種由權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述的制備方法制得的用于去除酸性雜質(zhì)的吸附劑。
【文檔編號(hào)】C07C7/12GK104368303SQ201410737920
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】周永賢, 何秋平, 王鵬飛, 張佳, 李豫晨, 朱琳 申請(qǐng)人:上海化工研究院, 上海綠強(qiáng)新材料有限公司