一種改性浸漬硫分子篩脫汞劑的制備裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及工業(yè)生產(chǎn)特別是油氣生產(chǎn)過(guò)程中Hg的處理領(lǐng)域，具體為一種改性浸漬硫分子篩脫汞劑的制備裝置。該裝置包括：氮?dú)馄?、氮?dú)?、支架、壓力表、流量?jì)、進(jìn)料口、制炭容器、出料口、加熱盤管、溫度計(jì)、泄壓口，具體結(jié)構(gòu)如下：氮?dú)馄績(jī)?nèi)裝有氮?dú)?，氮?dú)馄客ㄟ^(guò)管路與制炭容器連通，在所述管路上設(shè)置流量計(jì)，氮?dú)馄吭O(shè)置于支架上，氮?dú)馄可显O(shè)有壓力表；制炭容器的頂部設(shè)置進(jìn)料口，制炭容器的底部設(shè)置出料口，制炭容器的側(cè)面設(shè)置泄壓口，制炭容器內(nèi)設(shè)置加熱盤管和溫度計(jì)。本實(shí)用新型可同時(shí)脫除SO2和NOx，有很好的應(yīng)用前景，較其他分子篩性能優(yōu)良。從而，通過(guò)改變制炭和浸漬硫的條件，提高載硫分子篩對(duì)汞的吸附能力。
【專利說(shuō)明】
一種改性浸漬硫分子篩脫汞劑的制備裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及工業(yè)生產(chǎn)特別是油氣生產(chǎn)過(guò)程中Hg的處理領(lǐng)域，具體為一種改性 浸漬硫分子篩脫汞劑的制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù)調(diào)查，汞主要來(lái)源于氣源巖、火山巖漿、地球深部和共生汞礦等，是天然氣中普 遍存在的一種有害物質(zhì)，各類氣田天然氣中大多都含有痕量金屬元素汞及其化合物。天然 氣從地面開(kāi)采出來(lái)后，經(jīng)過(guò)集輸管道輸送至處理廠進(jìn)行處理加工，這一過(guò)程中復(fù)雜的溫度、 壓力條件，使得各個(gè)處理裝置及其分離物中汞含量不盡相同，這些分離物中的汞進(jìn)入環(huán)境 中，將對(duì)大氣和環(huán)境產(chǎn)生汞污染。
[0003] 隨著我國(guó)天然氣工業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)家對(duì)天然氣工業(yè)的質(zhì)量、安全、健康、環(huán)境 (QSHE)要求越來(lái)越高。因此，開(kāi)展汞在天然氣處理裝置中的分布規(guī)律研究十分必要。本項(xiàng)目 對(duì)含汞天然氣、凝析油、乙二醇、污水進(jìn)行汞檢測(cè)，模擬克拉2氣田天然氣處理廠的汞分布規(guī) 律，分析主要脫汞劑性能，研究含汞氣田天然氣脫汞工藝方案及含汞設(shè)備的清汞技術(shù)方案 及安全防護(hù)措施，這無(wú)疑對(duì)我國(guó)含汞氣田的開(kāi)發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)保護(hù)含汞氣田環(huán) 境安全，防止汞污染具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0004] 在國(guó)內(nèi)及國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家中，天然氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有對(duì)商品天然氣中汞的含量做出 明確規(guī)定，但是國(guó)外天然氣生產(chǎn)單位與天然氣用戶之間以天然氣供應(yīng)合同協(xié)議的形式對(duì)天 然氣中汞含量做出規(guī)定。如:荷蘭商品天然氣中汞的含量低于20000ng/m 3，德國(guó)商品氣中汞 的含量低于28000ng/m3。相關(guān)機(jī)構(gòu)研究表明，天然氣中汞的含量低于30000ng/m 3時(shí)，不會(huì)對(duì) 設(shè)備、人身安全、環(huán)境造成危害。因此，從環(huán)保、安全等因素考慮，本著"健康至上、以人為本， 保護(hù)環(huán)境、持續(xù)發(fā)展"的方針，我國(guó)石油行業(yè)推薦商品管輸天然氣中汞含量小于28000ng/ m3〇
[0005] 化學(xué)吸附法，即吸附劑吸附法是眾多脫汞方法中的一種，在國(guó)外運(yùn)用廣泛，經(jīng)過(guò)工 業(yè)和商業(yè)應(yīng)用證明完全能達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)要求。
[0006] 吸附劑吸附法所采用的吸附劑一般分為兩個(gè)部分:承載體和反應(yīng)物質(zhì)。承載體作 為反應(yīng)物質(zhì)的承載介質(zhì)，使反應(yīng)物質(zhì)能夠均勻的分布于其中，由于其空隙性，增加了反應(yīng)物 質(zhì)與天然氣中汞的接觸幾率，但其吸附汞的作用有限。數(shù)據(jù)表明，承載體使反應(yīng)物質(zhì)的金屬 表面積增加了 1 %也相應(yīng)地改善了反應(yīng)物質(zhì)的活性?；钚蕴拷肓蚝螅狗磻?yīng)物質(zhì)的表面積 增加0.OlmVg，大大改善了反應(yīng)物質(zhì)對(duì)汞蒸氣的吸附能力，且載硫分子篩特別是在汞蒸氣 濃度很低的時(shí)候也可以使用，并且受水和溫度的影響小。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種改性浸漬硫分子篩脫汞劑的制備裝置，在現(xiàn)有載 硫分子篩制備工藝的基礎(chǔ)上，改變制炭和浸漬硫的條件，制備吸附性能更佳優(yōu)良的載硫分 子篩。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0009] 一種改性浸漬硫分子篩脫汞劑的制備裝置，該裝置包括:氮?dú)馄?、氮?dú)?、支架、壓?表、流量計(jì)、進(jìn)料口、制炭容器、出料口、加熱盤管、溫度計(jì)、泄壓口，具體結(jié)構(gòu)如下：
[001 0]氮?dú)馄績(jī)?nèi)裝有氮?dú)?，氮?dú)馄客ㄟ^(guò)管路與制炭容器連通，在所述管路上設(shè)置流量計(jì)， 氮?dú)馄吭O(shè)置于支架上，氮?dú)馄可显O(shè)有壓力表;制炭容器的頂部設(shè)置進(jìn)料口，制炭容器的底部 設(shè)置出料口，制炭容器的側(cè)面設(shè)置泄壓口，制炭容器內(nèi)設(shè)置加熱盤管和溫度計(jì)。
[0011] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：
[0012] 1、本實(shí)用新型在現(xiàn)有載硫分子篩制備工藝的基礎(chǔ)上，改變制炭和浸漬硫的條件， 制備吸附性能更佳優(yōu)良的載硫分子篩。炭分子篩與其它工業(yè)用粒狀吸附劑的一般物理性質(zhì) 對(duì)比，與鋁硅酸鹽晶體的沸石系分子篩不同，炭分子篩和活性炭一樣由微晶碳構(gòu)成，因此它 的物理性質(zhì)大致與活性炭類似。它具有耐酸、耐堿、對(duì)化學(xué)作用的穩(wěn)定性，但耐燃燒性不好。 本實(shí)用新型對(duì)過(guò)重載體的性質(zhì)進(jìn)行研究比較，發(fā)現(xiàn)核桃殼炭脫汞效率高，可同時(shí)脫除SOdP N0 X，有很好的應(yīng)用前景，較其他分子篩性能優(yōu)良。
[0013] 2、本實(shí)用新型利用核桃殼為原料制作的分子篩，外形為不定型顆粒，具有機(jī)械強(qiáng) 度高，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，比表面積大，吸附速度快，吸附容量高，易于再生，經(jīng)久耐用。
[0014] 3、本實(shí)用新型浸漬后分子篩的硫含量增多，比表面積減小，比表面積隨溫度的升 高而增大，改性后分子篩中的炭硫鍵結(jié)合力更強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型的改性浸漬硫分子篩脫汞劑制備裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖中：1-氮?dú)馄浚?-氮?dú)猓?-支架，4-壓力表，5-流量計(jì)，6-進(jìn)料口，7-制炭容器，8-出料口，9-加熱盤管，10-溫度計(jì)，11-泄壓口。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 如圖1所示，本實(shí)用新型改性浸漬硫分子篩脫汞劑制備裝置，主要包括:氮?dú)馄?、 氮?dú)?、支架3、壓力表4、流量計(jì)5、進(jìn)料口 6、制炭容器7、出料口 8、加熱盤管9、溫度計(jì)10、泄壓 口 11等，具體結(jié)構(gòu)如下：
[0018] 氮?dú)馄?內(nèi)裝有氮?dú)?,氮?dú)馄?通過(guò)管路與制炭容器7連通，在所述管路上設(shè)置流 量計(jì)5，氮?dú)馄?設(shè)置于支架3上，氮?dú)馄?上設(shè)有壓力表4;制炭容器7的頂部設(shè)置進(jìn)料口 6，制 炭容器7的底部設(shè)置出料口 8，制炭容器7的側(cè)面設(shè)置泄壓口 11，制炭容器7內(nèi)設(shè)置加熱盤管9 和溫度計(jì)10。
[0019] 下面，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
[0020] 實(shí)施例
[0021]本實(shí)施例利用核桃殼碳化后作為分子篩，分子篩具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，吸附速度快， 吸附容量高，易于再生等性質(zhì)。將核桃殼碳化作為分子篩，并進(jìn)行浸漬硫(工業(yè)級(jí))處理，通 過(guò)改變不同的制備工藝，發(fā)現(xiàn)以下條件下制備的載硫分子篩載硫量高，脫汞效果好，不僅可 以在低溫環(huán)境下適用，而且受水的影響比較小，具體制備過(guò)程如下：
[0022] (1)以13 · 61kg/h的速度將核桃殼通過(guò)傳動(dòng)皮帶加入到982°C熔爐中炭化，核桃殼 停留時(shí)間為30分鐘。
[0023] (2)反方向（逆流)持續(xù)加氮凈化，維持在25Nft3/min(SCFM)(0.70792Nm 3/min)，氣 體保持氧氣含量少于500ppm，防止完全燃燒。
[0024] (3)炭化的核桃殼通常被壓碎濾篩到要求的網(wǎng)眼大小。實(shí)例表明，在脫除固體顆粒 時(shí)，過(guò)濾介質(zhì)越小，從石油和凝析油中分離出來(lái)的顆粒越多，過(guò)濾后的液體中含汞量越低。 美國(guó)規(guī)定，分子篩的網(wǎng)眼大小從3mm X 6mm到50mm X 100mm。
[0025] (4)這些炭化的核桃殼被二氧化碳和氧化劑蒸氣激活，具體過(guò)程是:含有少量一氧 化碳的二氧化碳勾速通過(guò)分子篩，氣體流量為0.4~0.5Nm 3/min，一氧化碳的體積占3%。
[0026] (5)浸漬硫處理，浸漬后分子篩的硫含量增多，比表面積減小，比表面積隨溫度的 升高而增大，改性后分子篩中的炭硫鍵結(jié)合力更強(qiáng)，改性后的浸漬硫分子篩的篩孔可以被 硫完全浸漬，不僅在低溫環(huán)境下適用，并且受水的影響較小。所以稱取一定量的分子篩和硫 磺，分子篩和硫磺的質(zhì)量比為1: 〇. 2，150°C溫度下加熱45min。
[0027] (6)浸漬硫過(guò)程中，為了保證碳和硫不被氧化，按50ml/min通入N2。
[0028] 從而.莊徨改忡潯澝硫；子篩脫無(wú)劑.I伸用教抿加下，
[0030]實(shí)施例結(jié)果表明，本實(shí)用新型制備改性浸漬硫分子篩脫汞劑時(shí)，通過(guò)改變制炭和 浸漬硫的條件，提高載硫分子篩對(duì)汞的吸附能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改性浸漬硫分子篩脫汞劑的制備裝置，其特征在于，該裝置包括:氮?dú)馄俊⒌獨(dú)狻?支架、壓力表、流量計(jì)、進(jìn)料口、制炭容器、出料口、加熱盤管、溫度計(jì)、泄壓口，具體結(jié)構(gòu)如 下： 氮?dú)馄績(jī)?nèi)裝有氮?dú)?，氮?dú)馄客ㄟ^(guò)管路與制炭容器連通，在所述管路上設(shè)置流量計(jì)，氮?dú)?瓶設(shè)置于支架上，氮?dú)馄可显O(shè)有壓力表;制炭容器的頂部設(shè)置進(jìn)料口，制炭容器的底部設(shè)置 出料口，制炭容器的側(cè)面設(shè)置泄壓口，制炭容器內(nèi)設(shè)置加熱盤管和溫度計(jì)。
【文檔編號(hào)】B01J20/20GK205435756SQ201521106886
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日
【發(fā)明人】楊春玉, 陳博, 杜金楠, 臧晗宇, 劉勇
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)中科環(huán)境工程科技開(kāi)發(fā)有限公司