CN104368303A - 一种用于去除酸性杂质的吸附剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于去除酸性杂质的吸附剂及其制备方法,首先将碱金属盐或碱金属氢氧化物的水溶液与氢氧化铝浸渍混合;高温活化浸渍后的氢氧化铝,制备碱金属改性活化氧化铝粉末;将碱金属改性活化氧化铝粉末造粒,造粒过程中加入表面分散剂水溶液,形成固定形状颗粒;成型的颗粒经过老化和活化后制备成品吸附剂。与现有技术相比,本发明所制备的吸附剂具有碱活性组分分散均匀和高吸附传质特性,应用于脱除烯烃等不饱和烃物流中的酸性杂质时表现出明显提高的动态吸附容量,且吸附性能受再生次数影响较小,表现出更高的抗衰减能力。
Description
技术领域
本发明涉及烃类物流精制领域中吸附剂的制备方法,尤其是涉及一种用于去除酸性杂质的吸附剂及其制备方法。
背景技术
在使用管式加热炉裂解法生产烯烃时,由于裂解原料主要是石脑油(NAP)、加氢裂化尾油(HVGO)和少量轻烃原料。产物裂解气中一般含有一定量CO2和H2S等酸性杂质,此外还有少量的诸如COS等有机硫化物。H2S一部分来自裂解原料,另一部分则是原料中有机硫化物在高温下与氢和水发生反应生成的。CO2的来源除上述的二硫化碳和羰基硫化物的水解反应外,还有裂解中生成的焦炭与水作用和烃类与水作用的结果。二氧化碳等酸性气体的存在不仅在深冷分离时低温条件下因结成干冰从而堵塞设备和管道,还会破坏聚合催化剂的活性,影响聚合速度和聚乙烯的分子量。现有聚烯烃催化剂对于烯烃中的酸性杂质含量要求越来越低,现有工艺一般要求烯烃进聚合前CO2等酸性杂质含量需脱除至0.1ppmw左右,以满足聚合烯烃催化剂的高聚合催化活性。
现有工艺一般采用固定吸附剂法深度脱除烯烃中的微量CO2等酸性杂质,美国专利US4493715公开了一种通过碱金属溶液浸渍活性氧化铝的方法来制备吸附剂,用于去除烯烃中的CO2杂质。活性氧化铝载体以γ和η型为宜,比表面积应大于200m2/g,Na2O碱金属负载量为5%具有最佳的CO2吸附容量。
美国专利US5656064和US6125655更进一步公开了浸渍溶液pH值对于CO2吸附容量的影响,认为pH值优选选取在10~12之间。通过水浸渍技术将碱金属负载到活性氧化铝载体上的技术虽然可以有效提高氧化铝的CO2吸附能力,但是该技术也存在以下缺点:首先是浸渍技术使碱金属盐沉积在氧化铝颗粒内部的多孔结构内部,这将大幅降低氧化铝的传质能力,阻碍杂质与碱金属活性组分的接触吸附;第二是浸渍前后氧化铝颗粒需要经过两次高温焙烧,增加了吸附剂颗粒的制备成本。
为了避免上述缺点,美国专利US5935894公开了一种在造粒过程中加入碱性盐来制备氧化铝/盐复合吸附剂的方法,具体是通过用活性氧化铝粉末与至少含有两种不同碱金属的水溶液相接触来制备改性氧化铝吸附剂的方法,其中至少一种碱金属是羧酸类金属盐,在活化过程中有机羧酸盐分解为金属氧化物,这种制备方法比只含有一种碱金属制备材料相比具有更高的CO2吸附量。Lever等人在美国专利US5096871中公开了一种用于从流体中取出酸性杂质的含氧化铝的酸性吸附剂,该吸附剂包括活化氧化铝及一种无定形碱性硅酸铝,在制备过程中首先用碱金属硅酸盐水溶液处理活化氧化铝,随后再用碱金属铝酸盐溶液处理,在低于约90℃下形成处理的氧化铝聚集体,在20~90℃温度条件下老化该聚集体,在200~500℃的温度范围内焙烧活化该聚集体。虽然通过两次碱金属溶液处理活化氧化铝将促进碱金属改性程度,提高对于CO2等酸性杂质的吸附容量,但同时也产生形成聚集体步骤中的困难性,对后续的颗粒强度造成影响。中国专利CN 1919446B也采用碱金属盐与活化氧化铝粉末共同成型的方法制备去除水和CO2的吸附剂颗粒,活化氧化铝粉末来源于高温焙烧氢氧化铝,然后将活化氧化铝粉末与碱金属盐物理混合以制备出颗粒,颗粒再经过老化和再活化的步骤后制备成品吸附剂。碱金属盐的种类为碳酸盐、碳酸氢盐或磷酸盐,且认为在造粒过程中仅将一种盐与活化氧化铝粉末混合造粒是最有利的。
上述专利虽然教导通过在形成颗粒步骤中加入碱金属盐的共成型技术可以避免活性氧化铝孔道堵塞的问题,但是该技术还存在以下缺点:与浸渍技术将碱金属氧化法负载到活化氧化铝颗粒技术相比,由于加入碱金属盐粉末目数的关系,加入的碱金属盐不能与活化氧化铝粉末实现均匀混合,碱金属盐在形成颗粒步骤中存在部分团聚的现象,造成活化后碱金属氧化物不能得到充分利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于去除酸性气体杂质的吸附剂的制备方法,该方法不仅避免浸渍法所造成的活性氧化铝孔道堵塞问题,也降低了在形成颗粒步骤中加入碱金属盐的共成型技术涉及到的碱金属盐在颗粒内部局部团聚现象。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,包括以下步骤:
a.将碱金属盐或碱金属氢氧化物的水溶液与氢氧化铝浸渍混合;
b.高温活化浸渍后的氢氧化铝,制备碱金属改性活化氧化铝粉末;
c.将碱金属改性活化氧化铝粉末造粒,造粒过程中加入表面分散剂水溶液,形成固定形状颗粒;
d.成型的颗粒经过老化和活化后制备成品吸附剂。
步骤a中,所述的氢氧化铝的平均粒径在0.1~300微米之间,优选的为1至100微米。所述的氢氧化铝为水铝矿的氧化铝三水合物,其来源是利用拜耳法自铝土获得的铝三水合物。所述的碱金属为锂、钠或钾,所述的碱金属盐为锂、钠或钾的碳酸盐或碳酸氢盐。碱金属氢氧化物优选的是钠或钾的氢氧化物,最优选的是钠的氢氧化物。为控制额外引入的水含量,所述的碱金属盐或碱金属氢氧化物的水溶液的质量浓度为50~70%。所述的碱金属盐或碱金属氢氧化物的水溶液与氢氧化铝的浸渍混合比例按照碱金属氧化物与氧化铝的比例计算,加入的碱金属氧化物占吸附剂质量的5~10%。在室温环境下,碱金属盐或碱金属氢氧化物的水溶液需与氢氧化铝搅拌均匀,并浸渍1~3小时。
步骤b中,通过使浸渍后的氢氧化铝快速高温脱水获得碱金属改性活性氧化铝粉末,可以利用热气体或固体热载体流在任何适宜装置中实现脱水,一般而言,用于加热或与热气体接触的时间极短,基本上是1秒至5秒,本发明中,浸渍后的氢氧化铝高温活化的温度为600~1000℃之间,优选的是800~1000℃之间,活化时间为1~5秒。焙烧后获得的碱改性活化氧化铝粉末一般具有大于100m2/g的比表面积,且基本上在100~400m2/g之间。
常规制备活性氧化铝球时一般使用水作为粘结剂,碱金属氧化物成分在氧化铝表面分散性较差。本发明方法做了进一步的改进,步骤c中,为了实现碱金属氧化物成分均匀地分散在氧化铝表面,在造粒过程中使用一定浓度的表面分散剂溶液作为粘结剂,造粒过程中,每千克碱金属改性活化氧化铝粉末加入的表面分散剂水溶液中至少含表面分散剂固体0.35kg,表面分散剂水溶液质量浓度为2~8%,优选的为3~5%。表面分散剂的种类选自水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠或十二烷基硫酸钠中的一种或几种混合物,优选的是十二烷基硫酸钠。形成颗粒的形式可以通过本领域所熟知的方式挤压或滚球形成诸如小球、小丸、片状的形状,形成大体圆球状颗粒的优选方式是使用盘式造粒机。
步骤d是使步骤c成型好的颗粒状产品具备使用强度和吸附活性的步骤,老化步骤是对成型颗粒进行水热处理,在70~100%相对湿度条件下适宜的温度控制在80~130℃,优选的老化条件为湿度90~100%,温度为100~120℃,经过12~20小时处理完成老化步骤,老化设备可以采用多种,一般通过在密闭式烘箱内分批次(成箱或成盘)处理。老化后的颗粒随后通过在空气气氛下的焙烧炉内加热约50~300分钟来进行活化,焙烧温度控制在250~450℃范围内。
一种由上述制备方法制得的用于去除酸性杂质的吸附剂。
与现有技术相比,本发明所涉及的去除酸性杂质吸附剂的制备方法源于对粉末状氢氧化铝进行浸渍改性,碱性组分在此步骤中可以更均匀的分散在氧化铝组分中,觌避了现有技术在造粒步骤中加入碱性组分所引起的碱性组分分散不均匀的问题。碱组分浸渍改性氢氧化铝再经过快速脱水后的粉末状颗粒直接进入造粒步骤,造粒过程中通过洒入表面分散剂溶液方式进一步控制碱性组分的分散程度。本发明所制备的吸附剂产品具有碱活性组分分散均匀和高吸附传质特性,应用于脱除烯烃等不饱和烃物流中的酸性杂质时表现出明显提高的CO2动态吸附容量,且吸附性能受再生次数影响较小,表现出更高的抗衰减能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
称取由拜耳法自铝土获得的氢氧化铝(经400摄氏度恒重后,氧化铝干基含量为70%wt)约200kg,颗粒粒径为1~100微米。配制20kg质量浓度为60%的氢氧化钠溶液,氢氧化钠的质量为12kg。将氢氧化铝粉末与配制好的氢氧化钠溶液一起加入至有效容积为1立方米的锥形混合机内,在转速为30转每分钟的条件下搅拌混合1小时。混合浸渍好的物料然后置于快速脱水装置中进行高温活化,活化温度设定为1000℃,活化时间设定为2.1秒,获得碱改性活化氧化铝粉末,采用美国麦克公司生产的ASAP2020比表面积仪器测试其比表面积为205m2/g。随后将100kg高温活化粉末加入至盘式造粒机中旋转造粒,在旋转造粒过程中洒入共35kg的质量浓度3%的十二烷基硫酸钠溶液。经4目与8目的筛网筛分后获得3~5mm颗粒大小的颗粒小球,然后置于密闭的烘箱内老化15小时,湿度为100%,老化温度为110℃,取出颗粒放入焙烧炉内在350℃温度条件下焙烧活化1小时后获得样品1。样品1中的碱金属活性组分氧化钠占吸附剂质量的7.7%wt。
实施例2
使用实施例1提出的方法制备吸附剂,但是将其中加入的氢氧化钠溶液的量调整为23kg质量浓度为65%的氢氧化钠溶液,氢氧化钠的质量为15kg。其余步骤相同,制备获得样品2,样品2中的碱金属活性组分氧化钠占吸附剂质量的9.6%wt。
实施例3
使用实施例1提出的方法制备吸附剂,但是将其中加入的氢氧化钠溶液的量调整为16kg质量浓度为50%的氢氧化钠溶液,氢氧化钠的质量为8kg。其余步骤相同,制备获得样品3,样品3中的碱金属活性组分氧化钠占吸附剂质量的5.3%wt。
实施例4
使用实施例1提出的方法制备吸附剂,但是将其中的氢氧化钠溶液更改为碳酸钾溶液,加入的氢氧化钠溶液的量调整为20kg质量浓度为60%的碳酸钾溶液,碳酸钾的质量为12kg。其余步骤相同,制备获得样品4,样品4中的碱金属活性组分碳酸钾占吸附剂质量的7.7%wt。
实施例5
使用实施例1提出的方法制备吸附剂随后将100kg高温活化粉末加入至盘式造粒机中旋转造粒,在旋转造粒过程中洒入共37kg的水。经4目与8目的筛网筛分后获得3~5mm颗粒大小的颗粒小球,然后置于密闭的烘箱内老化15小时,湿度为100%,老化温度为110℃,取出颗粒再放入焙烧炉内在350℃温度条件下焙烧活化1小时后制备获得样品5。样品5中的碱金属活性组分氧化钠占吸附剂质量的7.7%wt。
实施例6
一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,包括以下步骤:
a.将氢氧化钾的水溶液与氢氧化铝在室温下搅拌均匀,浸渍混合1小时;
其中,氢氧化铝的平均粒径在0.1~200微米之间,氢氧化铝为水铝矿的氧化铝三水合物,其来源是利用拜耳法自铝土获得的铝三水合物。氢氧化钾的水溶液的质量浓度为50%。氢氧化钾的水溶液与氢氧化铝的浸渍混合比例按照碱金属氧化物与氧化铝的比例计算,加入的碱金属氧化物占吸附剂质量的5%。
b.高温活化浸渍后的氢氧化铝,制备碱金属改性活化氧化铝粉末,高温活化的温度为800℃,活化时间为5秒,碱改性活化氧化铝粉末的比表面积为185m2/g。
c.将碱金属改性活化氧化铝粉末造粒,造粒过程中加入质量浓度为2%的表面分散剂(水玻璃)水溶液,每千克碱金属改性活化氧化铝粉末加入的表面分散剂水溶液中至少含表面分散剂固体0.35kg,形成3-5mm球形颗粒。
d.成型的颗粒经过老化和活化后制备成品吸附剂;老化步骤是对成型颗粒进行水热处理,在70%相对湿度条件下、温度控制在80℃,经过20小时处理完成老化步骤,老化设备可以采用多种,一般通过在密闭式烘箱内分批次(成箱或成盘)处理。老化后的颗粒随后通过在空气气氛下的焙烧炉内加热约300分钟来进行活化,焙烧温度控制在250℃。制备获得样品6。
实施例7
一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,包括以下步骤:
a.将碳酸钠的水溶液与氢氧化铝在室温下搅拌均匀,浸渍混合3小时;
其中,氢氧化铝的平均粒径在0.1~300微米之间,氢氧化铝为水铝矿的氧化铝三水合物,其来源是利用拜耳法自铝土获得的铝三水合物。碳酸钠的水溶液的质量浓度为70%。碳酸钠的水溶液与氢氧化铝的浸渍混合比例按照碱金属氧化物与氧化铝的比例计算,加入的碱金属氧化物占吸附剂质量的10%。
b.高温活化浸渍后的氢氧化铝,高温活化的温度为1000℃,活化时间为1秒,制备碱金属改性活化氧化铝粉末,碱改性活化氧化铝粉末的比表面积为170m2/g。
c.将碱金属改性活化氧化铝粉末造粒,造粒过程中加入质量浓度为8%的表面分散剂(三聚磷酸钠)水溶液,每千克碱金属改性活化氧化铝粉末加入的表面分散剂水溶液中至少含表面分散剂固体0.35kg,形成3-5mm球形颗粒。
d.成型的颗粒经过老化和活化后制备成品吸附剂;老化步骤是对成型颗粒进行水热处理,在100%相对湿度条件下、温度控制在130℃经过12小时处理完成老化步骤,老化设备可以采用多种,一般通过在密闭式烘箱内分批次(成箱或成盘)处理。老化后的颗粒随后通过在空气气氛下的焙烧炉内加热约50分钟来进行活化,焙烧温度控制在450℃。制备获得样品7。
实施例8
一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,包括以下步骤:
a.将碳酸氢锂的水溶液与氢氧化铝在室温下搅拌均匀,浸渍混合2小时;
其中,氢氧化铝的平均粒径在0.1~300微米之间,氢氧化铝为水铝矿的氧化铝三水合物,其来源是利用拜耳法自铝土获得的铝三水合物。碳酸氢锂的水溶液的质量浓度为60%。碳酸氢锂的水溶液与氢氧化铝的浸渍混合比例按照碱金属氧化物与氧化铝的比例计算,加入的碱金属氧化物占吸附剂质量的6%。
b.高温活化浸渍后的氢氧化铝,高温活化的温度为800℃,活化时间为2秒,制备碱金属改性活化氧化铝粉末,碱改性活化氧化铝粉末的比表面积在215m2/g。
c.将碱金属改性活化氧化铝粉末造粒,造粒过程中加入质量浓度为3%的表面分散剂(六偏磷酸钠)水溶液,每千克碱金属改性活化氧化铝粉末加入的表面分散剂水溶液中至少含表面分散剂固体0.35kg,形成1/8英寸条形颗粒。
d.成型的颗粒经过老化和活化后制备成品吸附剂;老化步骤是对成型颗粒进行水热处理,在90%相对湿度条件下、温度为100℃,经过15小时处理完成老化步骤,老化设备可以采用多种,一般通过在密闭式烘箱内分批次(成箱或成盘)处理。老化后的颗粒随后通过在空气气氛下的焙烧炉内加热约100分钟来进行活化,焙烧温度控制在300℃。制备获得样品8。
实施例9
一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,包括以下步骤:
a.将氢氧化钾的水溶液与氢氧化铝在室温下搅拌均匀,浸渍混合2小时;
其中,氢氧化铝的平均粒径在0.1~300微米之间,氢氧化铝为水铝矿的氧化铝三水合物,其来源是利用拜耳法自铝土获得的铝三水合物。氢氧化钾的水溶液的质量浓度为55%。氢氧化钾的水溶液与氢氧化铝的浸渍混合比例按照碱金属氧化物与氧化铝的比例计算,加入的碱金属氧化物占吸附剂质量的7%。
b.高温活化浸渍后的氢氧化铝,高温活化的温度为900℃,活化时间为2秒,制备碱金属改性活化氧化铝粉末,碱改性活化氧化铝粉末的比表面积在200m2/g。
c.将碱金属改性活化氧化铝粉末造粒,造粒过程中加入质量浓度为5%的表面分散剂(焦磷酸钠)水溶液,每千克碱金属改性活化氧化铝粉末加入的表面分散剂水溶液中至少含表面分散剂固体0.35kg,形成1/8英寸条形颗粒。
d.成型的颗粒经过老化和活化后制备成品吸附剂;老化步骤是对成型颗粒进行水热处理,在95%相对湿度条件下、温度为120℃,经过14小时处理完成老化步骤,老化设备可以采用多种,一般通过在密闭式烘箱内分批次(成箱或成盘)处理。老化后的颗粒随后通过在空气气氛下的焙烧炉内加热约200分钟来进行活化,焙烧温度控制在350℃。制备获得样品9。
实施例10
此实施例为对比实施例,采用碱金属溶液浸渍活性氧化铝颗粒制备而成。活性氧化铝颗粒的制备方法如下:称取由拜耳法自铝土获得的氢氧化铝(经400摄氏度恒重后,氧化铝干基含量为80%wt)约200kg,颗粒粒径为1~100微米。然后置于快速脱水装置中进行高温活化,活化温度设定为900℃,活化时间设定为1.5秒,获得活化氧化铝粉末,采用美国麦克公司生产的ASAP2020比表面积仪器测试其比表面积为213m2/g。随后将150kg活化氧化铝粉末加入至盘式造粒机中旋转造粒,在旋转造粒过程中洒入共50kg的水。经4目与8目的筛网筛分后获得3~5mm颗粒大小的颗粒小球,然后置于密闭的烘箱内老化15小时,湿度为100%,老化温度为110℃,取出颗粒再放入焙烧炉内在350℃温度条件下焙烧活化1小时后制备获得活性氧化铝颗粒。后续通过等体积浸渍法制备碱改性氧化铝吸附剂,取其中的1kg活性氧化铝颗粒,加入300g质量浓度25%的氢氧化钠溶液,搅拌浸渍直至氢氧化钠溶液全部被氧化铝颗粒吸收,100℃烘干5小时后,在350℃下焙烧活化1小时后获得对比样品10。对比样品10中的碱金属活性组分氧化钠占吸附剂质量的7.5%wt。
实施例11
此实施例为对比实施例,采用类似于专利CN1919446B中方法制备。采用与实施例10相同的方法制备获得活化氧化铝粉末,采用美国麦克公司生产的ASAP2020比表面积仪器测试其比表面积为213m2/g。随后将100kg活化氧化铝粉末和8kg氢氧化钠粉末加入至盘式造粒机中旋转造粒,在旋转造粒过程中洒入共35kg的水。经4目与8目的筛网筛分后获得3~5mm颗粒大小的颗粒小球,然后置于密闭的烘箱内老化15小时,湿度为100%,老化温度为110℃,取出颗粒再放入焙烧炉内在350℃温度条件下焙烧活化1小时后制备获得对比样品11。对比样品11中的碱金属活性组分氧化钠占吸附剂质量的7.7%wt。
实施例12
采用美国麦克公司的AutoPore全自动压汞仪测试上述实施例1-11制备的吸附剂的大于75nm孔体积和ASAP2020比表面积仪测试吸附剂样品的比表面积和孔体积。实施例1-11所制备吸附剂的测试结果列于表1。样品1不但具有较高的比表面积和孔体积,还具备明显高于对比样品10和11的大于75nm孔体积,表明通过本发明所述方法制备的产品具备更为分散均匀的碱活性组分和高吸附传质特性。
表1 实施例1-11所制备样品的孔结构数据
样品名称 | 大于75nm孔体积 | 比表面积(m2/g) | 孔体积(ml/g) |
(ml/g) | |||
样品1 | 0.04 | 295 | 0.47 |
样品2 | 0.04 | 286 | 0.45 |
样品3 | 0.05 | 310 | 0.46 |
样品4 | 0.02 | 290 | 0.45 |
样品5 | 0.03 | 275 | 0.43 |
样品6 | 0.04 | 270 | 0.42 |
样品7 | 0.02 | 285 | 0.40 |
样品8 | 0.03 | 302 | 0.41 |
样品9 | 0.02 | 298 | 0.43 |
对比样品10 | 0.01 | 230 | 0.36 |
对比样品11 | 0.01 | 270 | 0.40 |
实施例13
采用固定床的装填方式评价上述实施例1-11制备的吸附剂对烯烃中酸性杂质的脱除性能,以CO2为作为表征酸性杂质。将40g吸附剂装入固定床反应器中,反应器床的尺寸为3cm(ID)×15cm(H),装填时首先将玻璃珠置于床层底部约2cm厚,再放入玻璃棉,然后再放入吸附剂振荡充实吸附剂,顶部再置入玻璃珠以填充整个吸附剂床层。以约500h-1GHSV的高纯氮气流在200℃下吹扫床层活化3h,然后冷却至40℃。采用含有20ppmv的CO2的乙烯作为吸附剂气相评价介质,压力设定至1.5Mpa,空速为300h-1GHSV,采用配有氦离子检测器(HID)的气相色谱在线检测其中CO2的含量,HID检测器的优点是灵敏度高,可达ppb级,且对除氖之外其他永久性气体有响应。通过气相色谱在线检测0.1ppmv CO2出口浓度要求下吸附剂饱和穿透时的时间,结合流量计流量与及杂质组分含量,可以获得0.1ppmv出口浓度要求下吸附剂的饱和吸附容量,实施例1-11所制备吸附剂的部分测试结果列于表2。
实施例14
通过快速钝化的方式来模拟吸附剂经过多次再生后的吸附能力,采用实施例13中所述的固定床装置,待床层温度冷却至40℃后,采用含有1000ppmv的CO2的乙烯通过床层,压力设定至1.5Mpa,空速为300h-1GHSV,在短时间内使吸附剂吸附饱和,切换使用氮气在空速为500h-1GHSV的条件下冷吹床层10分钟,然后利用床层外加热器将吸附剂床加热至280℃并维持30分钟。随后再使用氮气将床层冷却至40℃。以上步骤顺序表示一个吸附循环,通过60个吸附循环来模拟吸附剂在实际应用过程中的多次再生。然后再按照实施例13中的方法,测试吸附剂对于乙烯中20ppmv CO2的吸附能力,测试结果同样列于表2。为便于理解吸附剂性能与孔结构的关系,表2中还列有经历60个吸附循环后吸附剂的比表面积。
表2 实施例1-11所制备部分样品的CO2吸附容量
从表2中数据可看出,与对比样品相比,在同等实验条件下样品1表现出明显提高的CO2吸附容量,比浸渍法制备样品6提高近一倍的吸附容量,比共成型法制备样品7提高了近30%。样品1的吸附性能受再生次数影响较小,表现出更高的抗衰减能力,经历60个吸附循环后样品1的CO2吸附容量仅下降了6.7%,而同时实验的浸渍法制备样品6衰减了35%的吸附性能,样品7的吸附容量也下降了25%。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.将碱金属盐或碱金属氢氧化物的水溶液与氢氧化铝浸渍混合;
b.高温活化浸渍后的氢氧化铝,制备碱金属改性活化氧化铝粉末;
c.将碱金属改性活化氧化铝粉末造粒,造粒过程中加入表面分散剂水溶液,形成固定形状颗粒;
d.成型的颗粒经过老化和活化后制备成品吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述的氢氧化铝的平均粒径在0.1~300微米之间。
3.根据权利要求1所述的一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述的碱金属盐或碱金属氢氧化物的水溶液的质量浓度为50~70%。
4.根据权利要求1所述的一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述的碱金属盐或碱金属氢氧化物的水溶液与氢氧化铝的浸渍混合比例按照碱金属氧化物与氧化铝的比例计算,加入的碱金属氧化物占吸附剂质量的5~10%。
5.根据权利要求1所述的一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述的碱金属为锂、钠或钾,所述的碱金属盐为锂、钠或钾的碳酸盐或碳酸氢盐。
6.根据权利要求1所述的一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,其特征在于,浸渍后的氢氧化铝高温活化的温度为800~1000℃,活化时间为1~5秒。
7.根据权利要求1所述的一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,其特征在于,造粒过程中,每千克碱金属改性活化氧化铝粉末加入的表面分散剂水溶液中至少含表面分散剂固体0.35kg;表面分散剂水溶液质量浓度为2~8%。
8.根据权利要求1所述的一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述的表面分散剂为水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠或十二烷基硫酸钠中的一种或几种混合物。
9.根据权利要求1所述的一种用于去除酸性杂质的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述的老化步骤为在80~130℃、70~100%相对湿度条件下老化12~20小时;所述的活化步骤为在250~450℃、空气气氛下加热50~300分钟。
10.一种由权利要求1~9任一项所述的制备方法制得的用于去除酸性杂质的吸附剂。
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