[發明專利]一種液態輕烴組分吸附脫砷劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110015505.5
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN114713187A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 馮琪;李陽;姜增琨;葛少輝;何盛寶;康宏敏;趙秦峰;袁曉亮;鞠雅娜;孫洪磊
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C10G25/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;王玉雙

本發明涉及一種液態輕烴組分吸附脫砷劑的制備方法，其包括如下步驟：(1)向由活性炭和二氧化硅組成的載體前驅體中加入硅溶膠制得載體，再加入活性金屬前驅物溶液，混合，碾壓，攪拌，擠條成型；(2)經干燥、水蒸氣高溫熱處理，得到液態輕烴組分吸附脫砷劑。通過該方法制備的吸附脫砷劑介孔、大孔比例高，液態輕烴組分在催化劑內擴散效率高，具有脫砷活性高、砷容大、使用壽命長、制備過程簡單、生產成本低、易于大規模推廣應用等優勢。

技術領域

本發明涉及一種液態輕烴組分吸附脫砷劑及其制備方法，特別是涉及一種適用于石腦油及催化裂化汽油脫砷的具有多級孔結構分布的吸附脫砷劑。

背景技術

眾所周知，石油中的液態輕烴組分中含有多種微量元素，如：砷、鉛、銅、鐵、鎳、汞等，其中的砷化物，盡管含量極低，但對后續加工，特別是對催化加氫脫硫過程影響很大，會造成催化劑中毒甚至失活。石油烴中的砷化物主要為三價的有機砷配合物，以R₃As形式存在，其中R為氫原子或烴基如甲基、乙基、丙基或苯基等，具有不同沸點的有機砷配合物分別進入到原油分餾后的各個餾分中。液態石油烴中低沸點的砷化物包括AsH₃、 CH₃AsH₂等，高沸點的砷化物包括As(CH₃)₃、As(C₂H₅)₃等。這些砷化物的存在，會使某些工藝過程不能順利進行，嚴重影響產品質量和經濟效益。

吸附脫砷技術是指在較低的溫度下(100℃)，砷化物與脫砷劑活性金屬之間以化學吸附形式結合在一起，砷同活性金屬發生部分電子云轉移，吸附在金屬的活性基團表面，從而達到脫砷目的。吸附脫砷技術工藝簡單，操作方便，反應溫度低，不容易對油品性質造成影響，可被作為“前脫砷”單元置于成套加氫裝置之前，處理組分復雜、范圍寬、砷含量高的原料。吸附脫砷技術面臨的主要問題是，作為其技術核心的吸附脫砷催化劑一直未有大的突破，脫砷效率不高，且吸附容量小、使用壽命短、廢渣量大、難以處理，易造成環境污染。因此，容砷量大、脫砷效率高、使用壽命長、廢渣易處理的低溫吸附脫砷催化劑，一直是液態烴類砷化物脫除催化劑的研究熱點。

用于吸附脫砷的脫砷劑主要由載體和活性組分兩部分組成，還包括其它少量的助劑。常用的載體有氧化鋁、二氧化硅、氧化錳、二氧化鈦、活性炭、分子篩、硅鋁氧化物中的一種或幾種的混合物，主活性組分選自銅、鋅、錳等過渡金屬或其氧化物中的一種或幾種，有的脫砷劑還添加了鑭、鈰、釤等稀土元素以及金、銀、銠、鈀等貴金屬作為助活性組分。

中國專利CN 101590409C公開了一種液態烴和氣態烴的鉛系脫砷劑，該脫砷劑采用一種或多種過渡金屬氧化物和PbO為活性組分，鉛含量高，脫砷效果好，但是由于鉛屬于重金屬，鉛系脫砷劑嚴重污染環境，該類脫砷劑不符合環保要求。

中國專利CN 1197052A公開了一種從液態烴中脫除砷化物的方法，所用的催化劑是采用共沉淀法制備的銅氧化物或銅硫化物，適用于低溫低壓無氫條件下液態烴脫砷過程，但制備過程復雜，催化劑使用前需進行硫化，故制備和操作成本高。

中國專利CN 1294174A公開了一種輕質油品脫砷劑及其制備方法，該催化劑采用氧化鋁和硅鋁酸鹽分子篩為主要成分，無需浸漬活性金屬組分，催化劑僅靠物理吸附脫砷，砷容小，生產催化劑粉末成本高，脫砷效果較差。

中國專利CN 1043151C公開了一種液態烴的脫砷催化劑及其制備方法，該催化劑由含鎳的活性組分和氧化鋁載體組成，催化劑在250～450℃條件下通入至少10％氫氣的混合氣還原，再在300℃下通入氫氣進行活化，活化后的催化劑在80～250℃下對含砷液態烴進行脫砷，液態烴的砷含量可降至5ppb以下。該脫砷催化劑使用前需要用氫氣進行還原和活化，反應溫度高，開工復雜。且僅用氧化鋁作為載體，比表面積小，堆比大，成本高。