CN100493707C - 一种脱砷剂的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种脱砷剂的生产方法，包括下列步骤：用碳酸钠水溶液和硫酸铜水溶液制成的碳铜湿滤饼；再将碳酸铜湿滤饼与碳酸锌、氧化铝干胶和水，以1∶0.4-0.6∶0.1-0.15∶6-6.5的比例混合后，压滤制得湿滤饼，并经干燥后粉碎成细粉，然后焙烧，焙烧后的细粉投入到混碾机中干混后加入CMC溶液和偏铝酸钠，混炼后，在80-110℃温度下挤出条，再经回转炉焙烧后，出炉即为成品，用本发明的方法制得的脱砷剂脱砷率≥99%。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工制剂的生产方法，具体是涉及一种脱砷剂的生产方法。
背景技术
脱砷剂是近年来在全球石油化工领域中广泛采用的一种新型净化剂，此产品主要应用于丙烯、乙烯等物料中砷化氢的脱除以保护后面的聚合催化剂及其它深加工催化剂，特别适用于催化干气及催化干气的乙烯提浓物料中砷化物的精密脱除。随着世界各国对环保要求标准的不断提高，脱砷剂的使用范围不断扩大，而我国原来所使用的传统脱砷剂已远远不能达到国际净化指标的要求。虽然国内在90年代后期开始陆续建设大型石化装置，但目前国内所使用的脱砷剂依然依赖从国外的大量进口。
国内传统脱砷剂在生产、制备和使用方面存在很大缺陷和不足，主要有以下几个方面：
1、传统脱砷剂的脱砷率一般都在2％以下，特别是在常温条件下，更是不足1％。
2、作为脱砷对象的原料气中砷含量的要求局限在500ppb以下且使用寿命较短，而对于砷含量偏高的原料气，传统脱砷剂的脱砷效果将大大降低。
3、在使用的工艺条件方面，传统脱砷剂要求的空速低于1.5hr-1。
4、由于传统脱砷剂的生产采用了大量的Ni、Cu等贵金属原材料，生产制造成本非常高，在销售和出口方面丧失了成本优势。
5、传统脱砷剂的成品堆比重一般在1.1kg/L以上，致使产品的一次性填装费用增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备脱砷剂的方法，采用本方法制备的脱砷剂脱砷率≥99％。
采用的技术方案是：
一种脱砷剂的生产方法，包括下述工艺步骤：
1、碳酸铜的制备
(1)用碳酸钠加水，搅拌均匀，制成浓度为9—11％的碳酸钠溶液备用。
(2)硫酸铜加水，搅拌熔解，配成浓度为13—16％的硫酸铜溶液备用。
(3)上述制备的硫酸铜溶液与碳酸钠溶液的比例为1∶0.4—0.6，以3000L/nr的流速加入到碳酸钠溶液中，合成温度50—60℃，pH值为8.0—9.0，然后压滤、水洗，水洗温度50—60℃，水洗时间为40—60分钟制成碳酸铜湿滤饼，含水率50—55％。
2、共沉淀
按1∶0.4—0.6∶0.1—0.15∶6—6.5的比例取碳酸铜湿滤饼、碳酸锌、氧化铝干胶和水，搅拌均匀，沉淀，压滤得含铜、锌、铝的湿滤饼。
3、将上述制得的含有铜、锌、铝的湿滤饼放入干燥箱，在80—110℃下干燥8—10小时，取出粉碎，粉碎成细粉，细粉粒度150-200目。
4、焙烧
将上述制得的细粉以90—110kg/hr的进料速度投入到回转窑高温分解，焙烧温度为340—400℃，出料速度为60—80kg/hr，细粉烧失量≤3％。
5、挤条
取焙烧后的细粉180—220kg倒入混碾机中干混，干混3—5分钟后，加入硅溶胶70—80kg溶解4—6分钟，然后加入CMC溶液70—100kg和偏铝酸钠10L湿混20—30分钟，在10—15Mpa压力下挤条，并在80—110℃温度下对挤出的条料干燥，干燥后含水份≤5％。
偏铝酸钠制备方法是：
取氢氧化钠3kg，溶于6kg水中，然后加入氢氧化铝3kg煮沸即可。
CMC溶液制备方法是：
1000L水内加入CMC4—5kG，搅拌2—4小时，即可。
6、制成脱砷剂成品
将上述干燥后的条状物料放入回转窑中焙烧，，进料速度260-280kg/hr，焙烧温度300—360℃，出料速度为245—252kg/hr，出料后即为成品。
成品质量标准
1.外观：黑色条状
2.规格：Φ1.6×3～15，Φ2.5×5～15，Φ4×5～20
3.ZnO：38～42％
4.CuO：33～37％
5.Al2O3：9.5～11％
6.SiO2：8.5～10％ Na2O≤2.5％
7.径向抗压碎强度均值：≥80N/cm
8.烧失重：≤2％
9.堆积密度：0.85～0.95g/L
本发明的脱砷剂的生产工艺简单，生产成本低，制成的脱砷剂具有如下优点：
1、本发明的脱砷剂的脱砷率≥99％，穿透砷容≥12％，其砷容量和脱砷精度均明显优于国外参比剂R3-12(德国巴夫斯公司的产品)，这意味着该剂可在保持极高脱砷精度的情况下使用寿命更长。
2、对于砷含量在1000ppb以下的原料气，本发明的脱砷剂均可起到非常良好的脱砷效果，使用范围和对象更加广泛。
3、在参考使用的工艺条件方面，本发明的脱砷剂所要求的空速为2.0～6.0hr-1。
4、本发明的脱砷剂采用Cu、Zn等金属作为原材料，使生产成本大大降低，建立了可与国内外同类产品竞争的价格优势。
5、本发明的脱砷剂的堆比重在0.75～0.95kg/L之间，较国外同类产品低20％，降低了一次性填装的费用，强度也高于国外同类产品。
6、本发明的脱砷剂采用了湿法共沉淀、高温中和以及低温焙烧等先进的制备工艺，使CuCO3、ZnCO3等物质在高温条件下更好地结合，在保证产品低温活性的同时，孔容和比表面积远远高于国内同类产品，常温条件下的脱砷率更高。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
一种脱砷剂的生产方法，包括下述工艺步骤：
1、碳酸铜的制备
(1)将200kg碳酸钠置于罐或反应釜内，再放入1800L水，加热至50—60℃，溶解搅拌30—40分钟，制成碳酸钠溶液备用，碳酸钠溶液浓度为10％。
(2)将600kg硫酸铜置于罐或反应釜中，再加入3600L水，加温至30—40℃，搅拌30—40分钟，配制成15％浓度的硫酸铜溶液备用。
(3)将上述制备好的碳酸钠溶液置于罐或反应釜内，再将上述制备好的硫酸铜溶液以3000L/nr流速加入到碳酸钠溶液中，合成温度50—60℃，pH值为8.0—9.0，经1小时老化后，压滤，将碳酸铜与溶液分离，在50—60℃温度下水洗40—60分钟，得碳酸铜湿滤饼。
2、共沉淀
取上述制备好的碳酸铜(温滤饼)1500kg和碳酸锌700kg、氧化铝干胶160kg，放入到罐或反应釜中，再加入10m3水，搅拌混合均匀，过滤，将所得湿滤饼放入干燥箱在90℃下干燥10小时，去除水分，干燥后的滤饼含水≤5％，然后粉碎成细粉备用。
3、焙烧
将上述制成的含有铜、锌、铝的细粉以90kg/hr进料速度投入回转窑内焙烧，焙烧温度为300℃，并以65kg/hr的出料速度出料，细粉烧失量≤3％。细粉颜色为黑色。含CnO 38—42％、ZnO 43—47％、Al2O39.5—11％。
4、挤条与干燥
取200kg上述制备的黑细粉倒入混碾机中，干混3分钟，混合均匀后，加入75kg硅溶胶溶解4分钟，然后将CMC溶液80kg和偏铝酸钠10L(浓度为200—250g/L)，湿混20分钟，在12Mpa下剂条，并送入干燥箱内，在90℃温度下干燥，干燥后水分≤5％为宜。
上述CMC溶液是由CMC4-5kg加入1000L水搅拌2—4小时制备成。
5、成品焙烧
将上述制备的条状物料送入回转窑中焙烧，进料速度为265kg/hr，焙烧温度320℃，出料速度为250kg/hr，烧失量≤2‰，出料后即为成品。
原材料质量标准
1.硫酸铜：含量(以CuSO4·5H2O计)≥97％
2.碳酸钠：含量(Na2CO3)≥98％
3.碳酸锌：Zn≥57％
4.氧化铝：Al2O3≥70％
5.硅溶胶：SiO2≥28％
6.CMC：2％水溶液黏度，600～1000厘泊
7.氢氧化铝：Al2O3≥64％
8.片碱：含量≥98％
Claims (1)
1、一种脱砷剂的生产方法，其特征在于包括下述工艺步骤：
A、碳酸铜的制备
(1)用碳酸钠加水，搅拌均匀，制成浓度为9—11％的碳酸钠溶液备用；
(2)硫酸铜加水，搅拌溶解，配成浓度为13—16％的硫酸铜溶液备用；
(3)将上述制备的硫酸铜溶液与碳酸钠溶液的比例为1∶0.4—0.6，以3000L/hr的流速加入到碳酸钠溶液中，合成温度50—60℃，pH值为8.0—9.0，然后压滤、水洗，水洗温度50—60℃，水洗时间为40—60分钟制成碳酸铜湿滤饼；
B、共沉淀
按1∶0.4—0.6∶0.1—0.15∶6—6.5的比例取碳酸铜湿滤饼、碳酸锌、氧化铝干胶和水，搅拌均匀，沉淀，压滤得含铜、锌和铝的湿滤饼；
C、将上述制得的含有铜、锌和铝的湿滤饼放入干燥箱，在80—110℃下干燥8—10小时，取出粉碎，粉碎成细粉，细粉粒度150-200目；
D、焙烧
将上述制得的细粉以90—110kg/hr的进料速度投入到回转窑高温分解，焙烧温度为340—400℃，出料速度为60—80kg/hr，细粉烧失量≤3％；
E、挤条
取焙烧后的细粉180—220kg倒入混碾机中干混，干混3—5分钟后，加入硅溶胶70—80kg溶解4—6分钟，然后加入CMC溶液70—100kg和偏铝酸钠10L湿混20—30分钟，在10—15MPa压力下挤条，并在80—110℃温度下对挤出的条料干燥，干燥后含水份≤5％；
偏铝酸钠制备方法是：
取氢氧化钠3kg，溶于6kg水中，然后加入氢氧化铝3kg煮沸即可；
CMC溶液制备方法是：
1000L水内加入CMC4—5kg，搅拌2—4小时，即可；
F、制成脱砷剂成品
将上述干燥后的条状物料放入回转窑中焙烧，进料速度260-280kg/hr，焙烧温度300—360℃，出料速度为245—252kg/hr，出料后即为成品。
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2006
- 2006-12-30 CN CNB2006101558542A patent/CN100493707C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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