[发明专利]制备大孔的硫/氧化铝脱汞剂的方法

说明书

本发明提供一种大孔硫/氧化铝脱汞剂的制备方法，包括以下步骤：（1）快脱氧化铝粉、拟薄水铝石干粉、润滑剂混匀，加入含磷酸、磷酸二氢铵的水溶液，混捏、挤条、干燥；（2）干燥条950‑1050℃焙烧，得氧化铝载体；（3）将氧化铝载体热浸渍多硫化钠溶液，密闭、保温放置、二氧化碳吹扫处理，再水洗、80℃以下干燥，制得脱汞剂。所制备脱汞剂脱汞精度和容量都较高，在长时间应用过程中不易掉粉、脱汞精度和容量不受物料流所含水分、易凝结烃影响，使用时间长，更换次数少；氧化铝载体负载硫磺的过程较易控制，硫磺分布均匀。

技术领域

本发明属于气体净化技术领域，具体涉及一种制备大孔的硫/氧化铝脱汞剂的方法。

背景技术

井口天然气通常含少量汞，一般低于200μg/m³，也有高至1000μg/m³的；低温法回收凝析油、液化及分离氮气的过程中要设置铝合金材质的低温换热器如板翅式换热器，天然气所含汞会在铝合金的表面生成汞齐，使起保护作用的致密氧化铝膜脱落，天然气流中所含水、硫化氢又与汞齐中的铝发生化学反应从而加快腐蚀，日积月累后会造成换热器腐蚀泄漏，产生一系列问题，危害极大，因而需要先用脱汞剂进行处理。

天然气脱汞过程中，常用载硫活性炭作为脱汞剂；也有用氧化铝载体负载金属硫化物如硫化铜、硫化钴钼作为脱汞剂；原理都是汞与硫生成硫化汞而脱除，脱汞精度可以达到气体0.1-1μg/m³的水平，脱汞容量也可达到5%（质量）以上，但用活性炭或细孔径氧化铝作载体制备的脱汞剂，在应用中会受到天然气所含水分、易凝烃的影响，水分、易凝烃绝对分压较高时可在载体细直径孔如20nm以下孔中凝结成液态，阻碍了汞和脱汞成分的接触与反应，从而降低脱汞速度和容量，致使新脱汞剂的脱汞精度在短时间内即下降，脱汞容量也低于预期，不得不频繁更换。载硫活性炭脱汞剂的另一个缺点是在长时间应用过程中受气流冲击和床层震动而掉粉，由于脱汞剂的表层含汞量较高，脱汞剂掉粉有时会造成一些污染。

由于对含汞废剂的处理、填埋存在管理和技术方面的费用及困难，希望脱汞剂除了具有所希望的脱汞精度，更应具有较高的脱汞容量，以便延长脱汞装置的脱汞剂更换周期。

一般认为天然气中所含水分、易凝烃的量，在脱汞剂中如35nm以上的较大直径孔中不易凝结，采用兼具较大孔径和不太低比表面积的载体制备的脱汞剂效果较好；但制备兼具较大孔径和不太低比表面积的载体，主要问题是成本较高，比如包含加压水热处理或常压高温蒸汽处理的步骤，较难实现或耗时过长。

另一方面，活性炭或氧化铝载体负载硫磺的加工过程也存在控制难度和硫磺分布不均匀的问题，成本也不够低。柱状活性炭因孔径较细，如在140℃左右与硫磺粉动态混和保温，以液硫方式吸纳硫磺，需要保温较长时间才能大体分布均匀，细孔径氧化铝负载硫磺时也存在这个问题；若在如250℃左右与硫磺粉动态混和保温，则硫磺以液态、气态两种方式吸入，则可以较快速度负载均匀，但因硫磺在此温度条件下存在易燃易爆和气味问题，对加温设备条件要求较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种在长时间应用过程中不易掉粉、脱汞精度和容量不受物料流所含水分、易凝结烃影响大孔硫/氧化铝脱汞剂的制备方法，所制备脱汞剂脱汞精度和容量都较高，使用时间长，更换次数少；氧化铝载体负载硫磺的过程较易控制，硫磺分布均匀。

本发明制备大孔的硫/氧化铝脱汞剂的方法，包括以下步骤：

（1）以质量份数计，将快脱氧化铝粉以氧化铝计90-95份、拟薄水铝石干粉以氧化铝计5-10份、润滑剂2-4份混匀，加入含酸水溶液90-120份，混捏成均匀料块，料块在挤条机通过孔板挤出条，挤出条干燥；所述含酸水溶液中含纯磷酸5-7份、磷酸二氢铵3-8份；所述快脱氧化铝粉比表面积250-300m²/g，孔体积0.35-45ml/g；

（2）干燥条在氧化气氛中950-1050℃焙烧2-5hr，得氧化铝载体，载体比表面积40-60 m²/g，孔体积0.5-0.6ml/g，可几孔直径40-60nm；