[發明專利]一種銅鋅鋁基類水滑石脫硫吸附劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010134231.7
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111250048B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 吳全貴;張釗;萬鵬輝;李曉霞;王明先;許明艷
• 申請（專利權）人: 東營科爾特新材料有限公司
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C07C7/12;C07C9/12;C07C9/10;C07C9/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉鑫;韓蕾

本發明提供了一種銅鋅鋁基類水滑石脫硫吸附劑及其制備方法和應用。制備方法包括：采用共沉淀法制備獲得銅鋅鋁三元類水滑石化合物；銅鋅鋁三元類水滑石化合物與陰離子型表面活性劑進行第一次離子交換反應，得到陰離子型表面活性劑的陰離子插層的銅鋅鋁三元類水滑石化合物；陰離子型表面活性劑的陰離子插層的銅鋅鋁三元類水滑石化合物與含鐵陰離子的鹽溶液中進行第二次離子交換反應，得到陰離子型表面活性劑的陰離子和含鐵陰離子混合插層的銅鋅鋁基類水滑石脫硫劑。本發明脫硫劑粒徑較小、層間距較大，同時銅鋅鋁三種元素均勻分布、活性組分暴露充分，針對硫醚類化合物具有脫硫率高、脫硫效果穩定的優勢。

技術領域

本發明屬于脫硫技術領域，涉及一種銅鋅鋁基類水滑石脫硫吸附劑及其制備方法和應用，尤其涉及到該脫硫吸附劑在脫除低碳烴原料的硫醚類雜質中的應用。

背景技術

碳四烯烴可以經過異構生產異丁烯進而生產MTBE，也可以經過分離生產丁烯-1進而生產聚丁烯-1。碳四烷烴可以通過脫氫生產異丁烯，進而生產丁基橡膠，以提高碳四的利用價值。然而剩余的碳四中一般含有硫化物，其中的硫化物如羰基硫、二甲基二硫醚等是烯烴和烷烴進一步利用的有害雜質，能夠造成下游工藝催化劑中毒并影響下游裝置的正常生產；通常其控制指標為：總硫≤1mg/g。因此，必須嚴格控制未反應低碳烴組分中硫化物的含量，因此低碳烴利用前必須將硫化合物進行脫除。

目前脫除低碳烴中硫化物的主要方法有堿洗法、Merox法和纖維膜反應器法，然而這些方法硫醚類化合物的脫除效果都不理想。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種銅鋅鋁基類水滑石脫硫吸附劑的制備方法；本發明的目的還在于提供該制備方法制備獲得的銅鋅鋁基類水滑石脫硫吸附劑；本發明的目的還在于提供該銅鋅鋁基類水滑石脫硫吸附劑在脫除低碳烴原料的硫醚類雜質中的應用。

本發明的目的通過以下技術手段得以實現：

一方面，本發明提供一種銅鋅鋁基類水滑石脫硫吸附劑的制備方法，其包括以下步驟：

采用共沉淀法制備獲得銅鋅鋁三元類水滑石化合物；

銅鋅鋁三元類水滑石化合物與陰離子型表面活性劑進行第一次離子交換反應，得到陰離子型表面活性劑的陰離子插層的銅鋅鋁三元類水滑石化合物；

陰離子型表面活性劑的陰離子插層的銅鋅鋁三元類水滑石化合物與含鐵陰離子的鹽進行第二次離子交換反應，得到陰離子型表面活性劑的陰離子和含鐵陰離子混合插層的銅鋅鋁基類水滑石脫硫劑。

發明人通過兩次離子交換插層組裝，第一次離子交換時，通過陰離子型表面活性劑插層，利用陰離子型表面活性劑中的陰離子將銅鋅鋁三元類水滑石化合物中的陰離子(主要是OH^-)交換出來，將陰離子型表面活性劑中的陰離子插層組裝進入銅鋅鋁三元類水滑石化合物的陰離子層，獲得陰離子型表面活性劑插層的銅鋅鋁三元類水滑石化合物；第二次離子交換時，通過含鐵陰離子的鹽溶液插層，利用含鐵陰離子替換部分表面活性劑的陰離子，從而獲得陰離子型表面活性劑的陰離子和含鐵陰離子混合插層的銅鋅鋁基類水滑石脫硫劑，本發明的方法逐級提高吸附劑的脫硫(尤其是硫醚類化合物)效果，該方法制備的脫硫劑粒徑較小、陽離子層間距較大、比表面積較高，同時銅鋅鋁三種元素均勻分布、活性組分暴露充分，針對硫醚類化合物具有脫硫率高、脫硫效果穩定的優勢，能夠有效脫除低碳烷烴原料中的硫醚、硫醇及羰基硫等含硫化合物，尤其針對硫醚類化合物能夠將其脫除至1ppm以下，凈化效果良好；能夠廣泛應用于低碳烴脫硫醚的化工過程。

上述的方法中，優選地，采用共沉淀法制備銅鋅鋁三元類水滑石化合物的方法包括：

將銅鹽、鋅鹽、鋁鹽溶于醇類中獲得溶液A，溶液A和沉淀劑反應得到銅鋅鋁三元類水滑石化合物。本發明中，加入醇類合成的類水滑石化合物的晶粒更小。