CN106833723A - 一种汽油脱砷剂的制备及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种汽油脱砷剂，制备方法如下：1)将载体研碎成颗粒状10～60目，作为脱砷剂载体，并称重；2)按5％～10％的负载量称取活性组分，将活性组分在容器中完全溶解，再将活性组分的水溶液与载体颗粒混合，使液面恰好没过载体，静置浸渍2‑10h；3)将浸渍后的载体置于90～150℃下干燥10～15h，移入容器中，在400～700℃下焙烧3～7h，制得目标产物脱砷剂。本发明制备的脱砷剂脱砷率达97％以上，砷含量降到10ppm以下，达到欧V排放标准。本发明工艺过程简单，常温常压下进行，条件温和，可以在不改变燃油组分的情况下脱除其中的砷化物。

Description

一种汽油脱砷剂的制备及应用
技术领域
本发明属于汽油脱砷剂制备领域，具体涉及一种汽油脱砷剂的制备及应用。
背景技术
石油化工行业涉及能源开采加工和原材料制造两大门类，其产品对国家经济、人民生活及国防等影响巨大，如交通运输燃料、材料合成制造、化肥等。众所周知，原油加工量和乙烯产量是衡量一个国家石化产业甚至经济状况的标准，石油是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃共同组成的混合物。原油的成分也变得越来越复杂，一些油田出产的原油中砷的含量也在增加。
石油烃中的微量砷，其大多数会与烃基结合，以有机砷化物的形式存在。砷的存在，会给工业生产及环境带来很大的危害。微量砷化物的存在，会造成合成氨及炼化过程中的诸多催化剂的不可逆的永久性中毒，同样，在日常生活中，随着我国汽车保有量的大幅增加，砷的排放量也随之增加，汽车尾气中的砷成为大气砷污染的一个重要来源。因此，为了使催化剂保持提高活性和稳定性，延长使用寿命，减少砷的排放，保护环境，脱除原料油中的砷成了一个非常迫切的问题，急需解决。
发明内容
本发明目的在于提供一种汽油脱砷剂的制备及应用，以解决生产中的实际问题，以达到降低能源消耗，提高生产效率，创造经济价值的目的。且在常温常压下，脱砷率可达97％以上，是一种高性能的汽油脱砷剂。
本发明采用的技术方案为：
一种汽油脱砷剂，制备方法如下：
1)将载体研碎成颗粒状，取10～60目之间均匀的颗粒作为脱砷剂载体，并称重，待用；
2)按5％～10％的负载量称取活性组分，将活性组分在容器中完全溶解，再将活性组分的水溶液与载体颗粒混合，使液面恰好没过载体，静置浸渍2-10h；
3)将浸渍后的载体置于90～150℃下干燥10～15h，移入容器中，在400～700℃下焙烧3～7h，制得目标产物脱砷剂。
所述的一种汽油脱砷剂，步骤1)中的载体为球形氧化铝和/或三叶草形氧化铝。
所述的一种汽油脱砷剂，步骤2)中的活性组分为NiNO3·6H2O、Cu(NO3)2·3H2O或Ca(NO3)2·4H2O。
所述的一种汽油脱砷剂，步骤2)中是利用亚沸水将活性组分在容器中完全溶解。
原料油使用汽油与有机砷按照200-300ppb的浓度进行配置。使用脱砷评价装置进行试验，设置装置运行的条件，压力0.5～1.0MPa，空速1.0～2.0h-1，温度40～60℃，对负载活性组分的脱砷剂进行脱砷效果评价。
与现有技术相比较，本发明具有以下优良效果：
本发明在多种脱砷技术基础上，针对大庆原油催化裂化汽油、柴油，提出了以Ni、Cu和Ca脱砷剂进行脱砷的技术。采用本发明的方法脱砷率达97％以上，砷含量降到10ppm以下，达到欧V排放标准。与其他脱砷技术相比，本发明工艺过程简单，常温常压下进行，条件温和，可以在不改变燃油组分的情况下脱除其中的砷化物。本发明制备的一系列脱砷剂，制备方法简单，工艺成熟，原料来源广泛，成本低，可以实现工业化生产。
本发明用浸渍法制备了担载不同活性组分的脱砷剂，并分别对其进行了表征和脱砷效果评价。在理论上能够促进石油加工、催化技术等理论技术的发展与进步，应用上能够解决生产中的实际问题，降低能源消耗，提高生产效率，创造经济价值。在常温常压下，脱砷率可达97％以上。
附图说明
图1是实施例1中合成的Ni脱砷剂的X-射线衍射表征(XRD)。
图2是实施例2中合成的Cu脱砷剂X-射线衍射表征(XRD)。
图3是实施例3中合成的Ca脱砷剂的X射线衍射表征(XRD)。
具体实施方式
实施例1一种汽油脱砷剂(Ni脱砷剂)
1、制备方法如下：
1)将球形氧化铝和三叶草形氧化铝研碎成颗粒状，取10～40目之间均匀的颗粒作为脱砷剂载体。
2)分别取一定量的球形和三叶草型氧化铝颗粒，称重，按照5％的负载量称取活性组分NiNO3·6H2O。将NiNO3·6H2O用适量的亚沸水在容器中完全溶解，将NiNO3的水溶液与载体颗粒混合，使液面恰好没过载体，静置浸渍2-5h。
3)将浸渍后的载体置于90℃下干燥10h，移入容器中，在400℃下焙烧3h，制得质量分数为5％的脱砷剂A(球形氧化铝)和B(三叶草形氧化铝)。
2、脱砷效果
原料油使用汽油与有机砷按照200-300ppb的浓度进行配置。使用脱砷评价装置进行试验，设置装置运行的条件，压力0.5MPa，空速1.0h-1，温度40～6℃，对负载活性组分的脱砷剂进行脱砷效果评价。
产物经X射线衍射表征验证，以气相色谱测定油相中砷含量，汽油中的砷含量降低到10ppm以下，达到欧V排放标准。
实施例2一种汽油脱砷剂(Cu脱砷剂)
1、制备方法如下：
1)将球形氧化铝和三叶草形氧化铝研碎成颗粒状，取20～40目之间均匀的颗粒作为脱砷剂的载体。
2)取一定量的载体，称重，按照9％的负载量称取活性组分Cu(NO3)2·3H2O。将活性组分Cu(NO3)2·3H2O用适量的亚沸水在容器中完全溶解，得活性组分Cu(NO3)2水溶液；将活性组分Cu(NO3)2水溶液与载体颗粒混合，使活性组分Cu(NO3)2水溶液的液面恰好没过载体，静置浸渍3-7h。
3)将浸渍后的载体置于110℃下干燥12h，移入容器中，在600℃下焙烧6h，制得质量分数为9％的脱砷剂A(球形氧化铝)和脱砷剂B(三叶草形氧化铝)。
2、脱砷效果
原料油使用汽油与有机砷按照200-300ppb的浓度进行配置。使用脱砷评价装置进行试验，设置装置运行的条件，压力0.8MPa，空速1.5h-1，温度50℃，对负载活性组分的脱砷剂进行脱砷效果评价。
产物经X射线衍射表征验证，以气相色谱测定油相中砷含量，汽油中的砷含量降低到10ppm以下，达到欧V排放标准。
实施例3一种汽油脱砷剂(Ca脱砷剂)
1、制备方法如下：
1)将球形氧化铝和三叶草形氧化铝研碎成颗粒状，取20～40目之间均匀的颗粒作为脱砷剂载体。
2)分别取一定量的球形和三叶草型氧化铝颗粒，称重，按照10％的负载量称取活性组分Ca(NO3)2·4H2O。将活性组分Ca(NO3)2·4H2O用适量的亚沸水在容器中完全溶解，将Ca(NO3)2的水溶液与载体颗粒混合，使液面恰好没过载体，静置浸渍5-10h。
3)将浸渍后的载体置于150℃下干燥15h，移入容器中，在700℃下焙烧7h，制得质量分数为10％的脱砷剂A(球形氧化铝)和脱砷剂B(三叶草形氧化铝)。
2、脱砷效果
原料油使用汽油与有机砷按照200-300ppb的浓度进行配置。使用脱砷评价装置进行试验，设置装置运行的条件，压力1.0MPa，空速2.0h-1，温度60℃，对负载活性组分的脱砷剂进行脱砷效果评价。
产物经X射线衍射表征验证，以气相色谱测定油相中砷含量，汽油中的砷含量降低到10ppm以下，达到欧V排放标准。

Claims (6)

1.一种汽油脱砷剂，其特征在于，制备方法如下：
1)将载体研碎成颗粒状，取10～60目之间均匀的颗粒作为脱砷剂载体，并称重，待用；
2)按5％～10％的负载量称取活性组分，将活性组分在容器中完全溶解，再将活性组分的水溶液与载体颗粒混合，使液面恰好没过载体，静置浸渍2-10h；
3)将浸渍后的载体置于90～150℃下干燥10～15h，移入容器中，在400～700℃下焙烧3～7h，制得目标产物脱砷剂。
2.如权利要求1所述的一种汽油脱砷剂，其特征在于，步骤1)中的载体为球形氧化铝和/或三叶草形氧化铝。
3.如权利要求1所述的一种汽油脱砷剂，其特征在于，步骤2)中的活性组分为NiNO3·6H2O、Cu(NO3)2·3H2O或Ca(NO3)2·4H2O。
4.如权利要求1所述的一种汽油脱砷剂，其特征在于，步骤2)中是利用亚沸水将活性组分在容器中完全溶解。
5.如权利要求1-4任一所述的一种汽油脱砷剂，其特征在于，利用脱砷评价装置进行脱砷效果评价，其原料油是使用汽油与有机砷按照200-300ppb的浓度进行配置。
6.如权利要求5所述的一种汽油脱砷剂，其特征在于，脱砷评价装置的运行条件为：压力0.5～1.0MPa，空速1.0～2.0h-1，温度40～60℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1095749A (zh) * 1993-05-27 1994-11-30 中国石油化工总公司石油化工科学研究院 一种烃类脱砷剂
CN105562000A (zh) * 2015-12-16 2016-05-11 沈阳三聚凯特催化剂有限公司 一种新型常温脱砷剂及其制备方法与应用

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Non-Patent Citations (2)

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程鹏: "催化汽油中微量砷的脱除", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊） 工程科技I辑》 *
程鹏: "催化汽油中微量砷的脱除", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）工程科技I辑》 *

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