專利名稱：：一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷的凈化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種凈化劑，具體涉及的是一種用于丙烯、乙烯等物料脫砷的凈化劑。
背景技術(shù)：
：丙烯、乙烯等輕烴物料的脫砷劑在石油化工生產(chǎn)中有著十分重要的應(yīng)用。近幾年來，隨著原油開采的不斷進(jìn)行，油品中砷含量呈逐年上升的趨勢。我國原油中大慶油和新疆油均屬高砷原油，尤其是大慶油砷含量據(jù)說是世界最高的。高砷油品二次加工所得的產(chǎn)品，如丙烯、乙烯等物料的聚合催化劑或其它深加工催化劑往往要求砷含量不能太高，否則會引起這些催化劑中毒，導(dǎo)致聚合反應(yīng)無法進(jìn)行。工業(yè)生產(chǎn)中丙烯聚合的工藝要求丙烯中砷含量不能高于20ppb，否則會導(dǎo)致聚合反應(yīng)不能正常進(jìn)行，聚合度較低，因此聚合級丙烯一般控制砷含量在10ppb以下，甚至更低。丙烯中的砷含量高低與丙烯的來源直接相關(guān)。目前，國內(nèi)有的聚丙烯廠家原料中砷含量高達(dá)200ppb甚至10000ppb,這些廠家遇到了迫切需要解決的脫砷問題。丙烯中的砷化物絕大多數(shù)的存在狀態(tài)為砷化氫，因此丙烯的脫砷問題實際是砷化氫的脫除問題。為了解決工業(yè)生產(chǎn)中遇到的問題，現(xiàn)在有的聚丙烯生產(chǎn)廠采用了石腦油脫砷的催化劑作為丙烯原料的脫砷劑，這些催化劑當(dāng)初并不是專門為丙烯脫砷研制開發(fā)的，而是借用其它領(lǐng)域的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品存在著砷容量小，孔隙率小，活性組分的有效利用率也很低，堆比重大，一次裝填費用偏高等缺點。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題而提供的一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷的凈化劑。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷凈化劑的制備方法。采用的技術(shù)方案是一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷的凈化劑，是以氧化鋁為載體，氧化銅為活性組分，氧化鋅為助劑的丙烯、乙烯物料脫砷凈化劑，含有以重量百分比計CuO為32-35%，ZnO為33-40%，余量為氧化鋁。一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷凈化劑的制備方法，包括下述工藝步驟:1、配料原料包括可溶性的銅鹽、鋅鹽和鋁鹽，可采用可溶性的硝酸鹽或硫酸鹽。堿性條件可采用碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉水溶液或氨水。2、將390"^00kg的銅鹽加水至1000L，制得銅鹽水溶液備用；將500—510kg的鋅鹽加水至1000L，制成鋅鹽水溶液備用；將900—910kg鋁鹽加水至1000L。3、取含>^206~12%的(重量百分比)堿性水溶液放在反應(yīng)釜中，在攪拌下將配制好的銅鹽水溶液與上述配制好的鋅鹽和鋁鹽水溶液并流流入反應(yīng)釜中，在20—7(TC條件下加熱共沉淀反應(yīng)，流速以溶液與反應(yīng)釜中堿性溶液接觸處PH值為7.5為適，當(dāng)全釜溶液的PH值為7.5時，繼續(xù)攪拌沉淀l-2小時，后過濾、洗滌，將濾餅于100-120'C下干燥24小時，再在300-380'C下焙燒4-5小時，再進(jìn)行壓片或擠條達(dá)到所需的形狀及規(guī)格，即得成品。上述堿性水溶液是由碳酸鈉、碳酸氫鈉或氫氧化鈉配成含Na20為6~12%的水溶液。上述銅鹽可選硝酸銅，鋅鹽可選硝酸鋅，鋁鹽可選硝酸鋁。本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明的脫砷凈化劑不需要任何預(yù)處理，可直接用于高空速、高砷化氫濃度的丙烯、乙烯輕烴物料脫砷的生產(chǎn)工藝中。該凈化劑可以在常溫、常壓、空速為1200-2100hr-l，相當(dāng)于液空速為4.5-8.0hr-l的條件下使用，具有脫砷精度高、砷容量大的特點?？稍诔爻合聦⒃现猩楹繌?000ppm脫除至5ppb以下，飽和砷容量達(dá)30%以上，工業(yè)有效砷容大于15%。且具有較強的脫硫功能。本發(fā)明的脫砷劑采用可溶性的鹽在堿性條件下共沉淀的方法制備而成，是一種環(huán)境友好型脫砷劑。具體實施例方式實施例一一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷的凈化劑的制備方法是將390-400Kg的硝酸銅加水至1000L，制成硝酸銅水溶液備用；將500-510kg硝酸鋅加水至1000L，制成硝酸鋅水溶液備用；將900-910Kg硝酸鋁加水至1000L,制成硝酸鋁水溶液備用；將碳酸鈉、氫氧化鈉或碳酸氫鈉配制成Na20含量為6-12%的水溶液備用；將上述配制好的碳酸鈉、氫氧化鈉或碳酸氫鈉溶液先加入到反應(yīng)釜中，于攪拌狀態(tài)下將配好的硝酸銅、硝酸鋅和硝酸鋁溶液并流加入到反應(yīng)釜中的堿性溶液中于20-7(TC加熱條件下共沉淀反應(yīng)，流速以溶液與反應(yīng)釜中堿性溶液接觸處PH值為7.5為適，當(dāng)釜內(nèi)全部溶液的PH值為7.5時，繼續(xù)攪拌沉淀l-2小時，后過濾、洗滌，將濾餅于100-12(TC下干燥24小時，再在300-380。C下焙燒4-5小時，再進(jìn)行壓片或擠條達(dá)到所需的形狀及規(guī)格即得成品。實施例二一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷的凈化劑的制備方法是將394g硝酸銅、504g硝酸鋅、896g硝酸鋁分別配制成1000ml水溶液，將1000g碳酸鈉配制成1000ml溶液，將碳酸鈉溶液放入反應(yīng)器中，在攪拌狀態(tài)下加熱至6(TC，將硝酸銅、硝酸鋅和硝酸鋁溶液并流加入碳酸鈉溶液中，流速為50ml/hr(即接觸點處PH值為7.5)，共沉淀1.5小時，再經(jīng)過濾、洗滌后于100°C下干燥24小時，再于35(TC下焙燒4小時后擠成#1.5X3-5mm條狀，即得成p叩o實施例三一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷的凈化劑的制備方法是將硫酸銅、硫酸鋅分別配制成含CuO、ZnO為13。/。的水溶液，將硝酸鋁配制成八1203含量為10%的水溶液，將1000mll:6氨水放入反應(yīng)器中，在密閉的攪拌狀態(tài)下加熱至3(TC，將硝酸銅、硝酸鋅和硝酸鋁溶液并流加入此氨水溶液中，保證液流接觸點處PH值為7.5，當(dāng)釜內(nèi)全部溶液PH值為7.5時，共沉淀結(jié)束，再經(jīng)過濾、洗滌后于100'C下干燥24小時，再于38(TC下焙燒4小時后擠成#1.5X3-5mm條狀，即得成品。本發(fā)明的脫砷效果試驗實例1、將實例2和3的脫砷劑10ml微型評價裝置上做初活性測試。測試條件為常溫、常壓、空速為1200-1600hr"，脫砷劑裝量為5ml，原料為砷含量為1543ppb的丙烯。測試結(jié)果列于下表。6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由上表可以看出，本發(fā)明的脫砷劑在空速1200-2100hr"、常溫、常壓下反應(yīng)器出口物料中砷含量一直小于3ppb，脫砷率大于99%，說明該脫砷劑具有優(yōu)異的脫砷活性。2、將做過初活性測試的脫砷劑于常溫、常壓下做砷容量的測試。結(jié)果見下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>測試脫砷劑砷容量的實驗中，當(dāng)出口中砷含量大于1000ppb時，卸出樣品，測得樣品實例樣品1的砷容量為30.33%，實例樣品2的砷容量為31.68%,由此可見，該脫砷劑的飽和砷容大于30%，且脫砷精度較高，可以將砷含量為1000ppm的原料脫除至小于5ppb以下。權(quán)利要求1、一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷凈化劑，其特征是以氧化鋁為載體，氧化銅為活性組分，氧化鋅為助劑的丙烯、乙烯物料脫砷凈化劑，含有以重量百分比計CuO為32-35％，ZnO為33-40％，余量為氧化鋁。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷凈化劑的制備方法，其特征在于包括下述工藝步驟1)配料原料包括可溶性的銅鹽、鋅鹽和鋁鹽，堿性條件可采用碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉水溶液或氨水；2)將390400kg的銅鹽加水至1000L,制得銅鹽水溶液備用；將500~510kg的鋅鹽加水至1000L，制成鋅鹽水溶液備用；將卯0"-910kg鋁鹽加水至1000L,制成鋁鹽水溶液備用；3)取含Na20以重量百分比計為6~12%的堿性水溶液或氨水放在反應(yīng)釜中，在攪拌下將配制好的銅鹽水溶液與上述配制好的鋅鹽和鋁鹽水溶液并流流入反應(yīng)釜中，在20—7(TC條件下加熱共沉淀反應(yīng)，流速以溶液與反應(yīng)釜中堿性溶液接觸處PH值為7.5為適，當(dāng)全釜溶液的PH值為7.5時，繼續(xù)攪拌沉淀1-2小時，過濾、洗滌，將濾餅于100-120。C下干燥24小時，再在300-380。C下焙燒4-5小時，再進(jìn)行壓片或擠條達(dá)到所需的形狀及規(guī)格即為成品；制備堿性水溶液的堿為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉或氨水。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷凈化劑的制備方法，其特征在于將390-400Kg的硝酸銅加水至1000L制成的硝酸銅水溶液、500-510kg硝酸鋅加水至1000L制成的硝酸鋅水溶液和900-910Kg硝酸鋁加水至1000L制成的硝酸鋁水溶液并流流入上述裝有堿性溶液的反應(yīng)釜中。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷凈化劑的制備方法，其特征在于將394g硝酸銅、504g硝酸鋅、896g硝酸鋁分別配制成1000ml水溶液，將1000g碳酸鈉配制成1000ml溶液，將碳酸鈉溶液放入反應(yīng)器中，在攪拌狀態(tài)下加熱至60°C，將硝酸銅、硝酸鋅和硝酸鋁溶液并流加入碳酸鈉溶液中，流速為50ml/hr，共沉淀1.5小時，再經(jīng)過濾、洗滌后于IOO'C下干燥24小時，再于350°C下焙燒4小時后擠成#1.5X3-5mm條狀，即為成品。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷凈化劑的制備方法，其特征在于將硫酸銅、硫酸鋅分別配制成含CuO、ZnO為13%的水溶液，將硝酸鋁配制成八1203含量為10%的水溶液備用；將1000mll:6氨水放入反應(yīng)器中，在密閉的攪拌狀態(tài)下加熱至30°C，將上述配制好的硝酸銅、硝酸鋅和硝酸鋁溶液并流加入此氨水溶液中，保證液流接觸點處PH值為7.5，當(dāng)釜內(nèi)全部溶液PH值為7.5時，共沉淀結(jié)束，再經(jīng)過濾、洗滌后于IO(TC下干燥24小時，再于380°C下焙燒4小時后擠成-1.5X3-5mm條狀，即為成品。全文摘要一種用于丙烯、乙烯輕烴物料脫砷凈化劑，是以氧化鋁為載體，氧化銅為活性組分，氧化鋅為助劑的丙烯、乙烯物料脫砷凈化劑，含有以重量百分比計CuO為32-35％，ZnO為33-40％，余量為氧化鋁。本發(fā)明的脫砷凈化劑不需要任何預(yù)處理，可直接用于高空速、高砷化氫濃度的丙烯、乙烯輕烴物料脫砷的生產(chǎn)工藝中。該凈化劑可以在常溫、常壓、空速為1200-2100hr-1，相當(dāng)于液空速為4.5-8.0hr-1的條件下使用，具有脫砷精度高、砷容量大的特點?？稍诔爻合聦⒃现猩楹繌?000ppm脫除至5ppb以下，飽和砷容量達(dá)30％以上，工業(yè)有效砷容大于15％。且具有較強的脫硫功能。文檔編號B01J20/08GK101602642SQ20091001253公開日2009年12月16日申請日期2009年7月15日優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日發(fā)明者呂錫剛,煒姚,云孫,孫鳳偉,張艷飛申請人:遼寧省石油化工規(guī)劃設(shè)計院