[发明专利]一种吸附脱除含硫化合物的方法

说明书

技术领域

本发明属于制造吸附材料领域，具体涉及一种吸附脱除含硫化合物的二氧化硅材料。

背景技术

天然气是重要的燃料和化工原材料，应用于各种工业过程中。但是天然气中含有少量的含硫化合物杂质对各种过程的设备形成腐蚀、同时含硫化合物也是诸多化工和燃料生产过程的毒物。因此天然气中含硫化合物的消除对于天然气的利用具有重要意义。

天然气脱硫的化学路径主要是加氢脱硫（HDS），即在Ni-Mo/Al₂O₃或Co-Mo/Al₂O₃催化剂存在下临氢反应生成H₂S，但是HDS需要消耗氢气，同时整个过程能耗比较高，也需要额外采用氧化锌吸收反应生成的H₂S。

本发明基于碱金属或碱土金属修饰的二氧化硅材料作为吸附剂，相比传统的化学过程，在能耗和氢耗上具有明显的优势，因此，因此可以天然气脱硫提供一条高效、洁净的技术路线。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于碱金属或碱土金属修饰的二氧化硅材料作为吸附剂脱除天然气中含硫化合物的方法。

本发明公开一种吸附脱除含硫化合物的方法，是使用经过碱金属或碱土金属修饰后的二氧化硅材料为吸附材料。

该方法中所述的吸附材料比表面积>800m²/g，孔容>1.0cm³/g，最几孔径分布在2-10nm之间。所述的碱金属是Li、Na或K；碱土金属是Ca或Mg。所述的碱金属或碱土金属修饰二氧化硅的方法包括机械混合、浸渍和水热合成引入。所述的因使用失活的吸附材料，在100°C高温条件下吹扫处理后重复使用。

具体地，本发明所述的方法还可详细描述为：将含有甲硫醇的天然气以一定流速通入装有碱金属或碱土金属修饰的二氧化硅吸附材料的吸附器内，在20-50°C下，和2-6小时内上述材料可将天然气中甲硫醇含量降低90%以上。

本发明提供的由碱金属或碱土金属修饰的二氧化硅材料吸附脱除天然气中甲硫醇的方法中，所述在吸附器中吸附剂的操作条件为：压力1.0-5.0atm，温度20-50°C，天然气流速在5-100ml/分钟。

本发明提供的由碱金属或碱土金属修饰的二氧化硅材料吸附脱除天然气中甲硫醇的方法中，所述的二氧化硅材料的特征为：比表面积大于800m²/g，孔容大于1.0cm³/g，最几孔径分布在2-10nm之间。

本发明提供的由碱金属或碱土金属修饰的二氧化硅材料吸附脱除天然气中甲硫醇的方法中，所述的碱金属或碱土金属为：Li，Na，K，Ca，Mg。

本发明提供的由碱金属或碱土金属修饰的二氧化硅材料吸附脱除天然气中甲硫醇的方法中，所述催化剂的制备方法为：二氧化硅材料浸入含有碱金属或碱土金属硝酸盐的溶液中，100-130°C烘干后，450-600°C下焙烧2-5小时，即得所述吸附剂。上述吸附剂可以用于实现本发明的目的。

本发明提供的由碱金属或碱土金属修饰的二氧化硅材料吸附脱除天然气中甲硫醇的方法中，所述催化剂的制备方法还可为：碱金属或碱土金属盐加入含有表面活性剂的正硅酸乙酯溶液中，水热合成反应后，洗涤，100-130°C烘干后，450-600°C下焙烧2-5小时，即得所述吸附剂。上述吸附剂可以用于实现本发明的目的

具体实施方式

下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例1

将10g聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物（P123）溶于1000ml 2mol/L盐酸溶液中，室温溶解充分后，加入2g硝酸锂溶液，50°C下搅拌一小时后，滴入50ml正硅酸乙酯，继续搅拌18小时后，升温至100°C，保持24小时，过滤，用去离子水充分洗涤，120°C烘干后，500°C焙烧3h，制得吸附剂A。

实施例2

将12g聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物（P123）溶于1000ml 2mol/L盐酸溶液中，室温溶解充分后，加入2.9g硝酸钾溶液，60°C下搅拌一小时后，滴入60ml正硅酸乙酯，继续搅拌19小时后，升温至100°C，保持40小时，过滤，用去离子水充分洗涤，120°C烘干后，550°C焙烧3h，制得吸附剂B。

实施例3