一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂及其制备方法和应用与流程

专利2022-06-29  89


本发明属于脱硫技术领域,涉及一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂及其制备方法和应用,尤其涉及到该脱硫吸附剂在脱除低碳烃原料的硫醚类杂质中的应用。



背景技术:

碳四烯烃可以经过异构生产异丁烯进而生产mtbe,也可以经过分离生产丁烯-1进而生产聚丁烯-1。碳四烷烃可以通过脱氢生产异丁烯,进而生产丁基橡胶,以提高碳四的利用价值。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烃和烷烃进一步利用的有害杂质,能够造成下游工艺催化剂中毒并影响下游装置的正常生产;通常其控制指标为:总硫≤1mg/g。因此,必须严格控制未反应低碳烃组分中硫化物的含量,因此低碳烃利用前必须将硫化合物进行脱除。

目前脱除低碳烃中硫化物的主要方法有碱洗法、merox法和纤维膜反应器法,然而这些方法硫醚类化合物的脱除效果都不理想。



技术实现要素:

针对现有技术存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的制备方法;本发明的目的还在于提供该制备方法制备获得的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂;本发明的目的还在于提供该铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂在脱除低碳烃原料的硫醚类杂质中的应用。

本发明的目的通过以下技术手段得以实现:

一方面,本发明提供一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的制备方法,其包括以下步骤:

采用共沉淀法制备获得铜锌铝三元类水滑石化合物;

铜锌铝三元类水滑石化合物与阴离子型表面活性剂进行第一次离子交换反应,得到阴离子型表面活性剂的阴离子插层的铜锌铝三元类水滑石化合物;

阴离子型表面活性剂的阴离子插层的铜锌铝三元类水滑石化合物与含铁阴离子的盐进行第二次离子交换反应,得到阴离子型表面活性剂的阴离子和含铁阴离子混合插层的铜锌铝基类水滑石脱硫剂。

发明人通过两次离子交换插层组装,第一次离子交换时,通过阴离子型表面活性剂插层,利用阴离子型表面活性剂中的阴离子将铜锌铝三元类水滑石化合物中的阴离子(主要是oh-)交换出来,将阴离子型表面活性剂中的阴离子插层组装进入铜锌铝三元类水滑石化合物的阴离子层,获得阴离子型表面活性剂插层的铜锌铝三元类水滑石化合物;第二次离子交换时,通过含铁阴离子的盐溶液插层,利用含铁阴离子替换部分表面活性剂的阴离子,从而获得阴离子型表面活性剂的阴离子和含铁阴离子混合插层的铜锌铝基类水滑石脱硫剂,本发明的方法逐级提高吸附剂的脱硫(尤其是硫醚类化合物)效果,该方法制备的脱硫剂粒径较小、阳离子层间距较大、比表面积较高,同时铜锌铝三种元素均匀分布、活性组分暴露充分,针对硫醚类化合物具有脱硫率高、脱硫效果稳定的优势,能够有效脱除低碳烷烃原料中的硫醚、硫醇及羰基硫等含硫化合物,尤其针对硫醚类化合物能够将其脱除至1ppm以下,净化效果良好;能够广泛应用于低碳烃脱硫醚的化工过程。

上述的方法中,优选地,采用共沉淀法制备铜锌铝三元类水滑石化合物的方法包括:

将铜盐、锌盐、铝盐溶于醇类中获得溶液a,溶液a和沉淀剂反应得到铜锌铝三元类水滑石化合物。本发明中,加入醇类合成的类水滑石化合物的晶粒更小。

上述的方法中,优选地,所述沉淀剂包括氢氧化钾和氢氧化钠中的任意一种与碳酸钠和碳酸钾中的任意一种按照摩尔比为1:(0.5~4)混合加水配制的混合溶液。

上述的方法中,优选地,所述沉淀剂中,金属离子的总浓度为0.1~5.0mol/l。

上述的方法中,优选地,所述铜盐、所述锌盐和所述铝盐包括各自的硝酸盐、硫酸盐或氯化物。

上述的方法中,优选地,所述铜盐、所述锌盐和所述铝盐的摩尔比为1:(0.2~1.5):(0.2~1.5)。

上述的方法中,优选地,所述醇类包括甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中的一种或多种的组合。

上述的方法中,优选地,共沉淀反应中的醇类采用其水溶液形式,(醇类溶于水配制的水溶液,即:醇类的水溶液),醇类的水溶液的体积分数为10%~60%。

上述的方法中,优选地,所述铜盐、所述锌盐和所述铝盐在所述醇类的水溶液中的总浓度为0.1~5.0mol/l。

上述的方法中,优选地,所述溶液a与所述沉淀剂的体积比为1:(1~3)。

上述的方法中,优选地,所述阴离子型表面活性剂包括长链烷基苯磺酸盐和/或长链烷基磺酸盐。

上述的方法中,优选地,所述长链烷基苯磺酸盐分子通式为cnh2n 1-c6h4-so3m;所述长链烷基磺酸盐分子通式为cnh2n 1-so3m;

其中,n取值为10、12、14、16或18;m为na和/或k。

上述的方法中,优选地,进行第一次离子交换是在阴离子型表面活性剂的水溶液中进行,所述阴离子型表面活性剂在水溶液中的浓度为0.01~0.5mol/l;所述阴离子型表面活性剂的水溶液与所述铜锌铝三元类水滑石化合物的质量比为(5~50):1。

上述的方法中,优选地,第一次离子交换反应的温度为30~80℃,离子交换时间为10~50h。

上述的方法中,优选地,进行第二次离子交换是在含铁阴离子的盐的水溶液中进行,所述含铁阴离子的盐在水溶液中的浓度为0.01~0.1mol/l;所述含铁阴离子的盐的水溶液与所述阴离子型表面活性剂的阴离子插层的铜锌铝三元类水滑石化合物的质量比为(5~50):1。

上述的方法中,优选地,第二次离子交换反应的温度为30~80℃,离子交换时间为10~50h。

上述的方法中,优选地,所述含铁阴离子包括亚铁氰根离子。

上述的方法中,优选地,每次离子交换后还进行了过滤、干燥;所述干燥均为低温真空干燥,干燥温度为10~50℃,干燥时间为10~50h,干燥时的压力不高于0.01mpa。

另一方面,本发明还提供上述制备方法制备得到的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂,所述铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的粒径为10~500nm,层间距为0.8~1.8nm。

再一方面,本发明还提供上述铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂在脱除低碳烃原料的硫醚类杂质中的应用。本发明的脱硫吸附剂能够有效地净化低碳烃的硫醚类化合物,为下游的催化剂和工艺提供保护。

上述的应用中,优选地,利用所述铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂进行脱硫的温度为0~50℃,低碳烃原料的空速为0.1~1.0h-1,脱硫的反应压力为0.5~2.0mpa。

本发明的有益效果:

本发明制备的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂粒径较小、层间距较大,同时铜锌铝三种元素均匀分布、活性组分暴露充分,针对硫醚类化合物具有脱硫率高、脱硫效果稳定的优势,能够有效脱除低碳烷烃原料中的硫醚、硫醇及羰基硫等含硫化合物,尤其针对硫醚类化合物能够将其脱除至1ppm以下,净化效果良好;能够广泛应用于低碳烃脱硫醚的化工过程。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的sem谱图。

图2为本发明对比例3制备的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的sem谱图。

图3为本发明实施例1、对比例1、对比例2和对比例3中吸附剂的xrd谱图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1:

本实施例提供一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的制备方法,其包括以下步骤:

取200ml甲醇与200ml去离子水混合,称取25.0g硝酸铜、39.6g六水合硝酸锌、50.0g九水合硝酸铝溶于醇水混合液中,记为溶液a。

称取16.0g氢氧化钠、84.8g碳酸钠溶于400ml去离子水,记为溶液b。

将溶液a迅速倒入溶液b中,得含有铜锌铝三元类水滑石化合物的母液,将母液过滤、洗涤后取出滤饼置于40℃的真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥20小时,得到铜锌铝三元类水滑石化合物。

称取4.2g十二烷基苯磺酸钠溶于600ml去离子水中制得十二烷基苯磺酸钠溶液,将20g铜锌铝三元类水滑石化合物加入到上述十二烷基苯磺酸钠溶液中;在40℃条件下进行离子交换50h,反应后过滤、洗涤并置于40℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥30h,得到苯磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物;

称取6.76g亚铁氰化钾溶于800ml去离子水中,加入20g苯磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物粉末,在40℃条件下离子交换50小时,离子交换完成后将溶液过滤、洗涤后置于40℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥30小时,得到十二烷基苯磺酸根离子与亚铁氰根离子混合插层组装得到的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂,压片破碎后至20~30目颗粒后可用于脱硫反应。

将上述脱硫吸附剂颗粒应用于异丁烷原料脱硫醚过程,脱硫操作条件为40℃、液化气原料空速0.5h-1、1.0mpa,异丁烷原料中总硫含量为31ppm,含硫化合物详细含量见表1,脱硫反应50h后产品中总硫含量及含硫化合物分布见表2。

本实施例制备的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的sem谱图如图1所示,由图1可知制备的脱硫吸附剂形貌为粒径在50纳米左右的小颗粒。

对比例1:

本对比例提供未经过次离子交换获得的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的制备方法,其包括以下步骤:

取200ml甲醇与200mlg去离子水混合,称取25.0g硝酸铜、39.6g六水合硝酸锌、50.0g九水合硝酸铝溶于醇水混合液中,记为溶液a。

称取16.0g氢氧化钠、84.8g碳酸钠溶于400ml去离子水,记为溶液b。

将溶液a迅速倒入溶液b中,得含有铜锌铝三元类水滑石化合物的母液,将母液过滤、洗涤后取出滤饼置于40℃的真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥20小时,得到铜锌铝三元类水滑石化合物脱硫吸附剂,压片破碎后至20-30目颗粒后可用于脱硫反应。

将上述脱硫吸附剂颗粒应用于异丁烷原料脱硫醚过程,脱硫操作条件为40℃、液化气原料空速0.5h-1、1.0mpa,异丁烷原料中总硫含量为31ppm,含硫化合物详细含量见表1,脱硫反应50h后产品中总硫含量及含硫化合物分布见表2。

对比例2:

本对比例提供经过一次离子交换获得的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的制备方法,其包括以下步骤:

取200ml甲醇与200mlg去离子水混合,称取25.0g硝酸铜、39.6g六水合硝酸锌、50.0g九水合硝酸铝溶于醇水混合液中,记为溶液a。

称取16.0g氢氧化钠、84.8g碳酸钠溶于400ml去离子水,记为溶液b。

将溶液a迅速倒入溶液b中,得含有铜锌铝三元类水滑石化合物的母液,将母液过滤、洗涤后取出滤饼置于40℃的真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥20小时,得到铜锌铝三元类水滑石化合物。

称取4.2g十二烷基苯磺酸钠溶于600ml去离子水中制得十二烷基苯磺酸钠溶液,将20g铜锌铝三元类水滑石化合物加入到上述十二烷基苯磺酸钠溶液中;在40℃条件下进行离子交换50h,反应后过滤、洗涤并置于40℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥30h,得到苯磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物脱硫吸附剂,压片破碎后至20-30目颗粒后可用于脱硫反应。

将上述脱硫吸附剂颗粒应用于异丁烷原料脱硫醚过程,脱硫操作条件为40℃、液化气原料空速0.5h-1、1.0mpa,异丁烷原料中总硫含量为31ppm,含硫化合物详细含量见表1,脱硫反应50h后产品中总硫含量及含硫化合物分布见表2。

对比例3:

本对比例提供一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的制备方法,其包括以下步骤:

称取25.0g硝酸铜、39.6g六水合硝酸锌、50.0g九水合硝酸铝溶于400ml去离子水中,记为溶液a。

称取16.0g氢氧化钠、84.8g碳酸钠溶于400ml去离子水,记为溶液b。

将溶液a迅速倒入溶液b中,得含有铜锌铝三元类水滑石化合物的母液,将母液过滤、洗涤后取出滤饼置于40℃的真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥20小时,得到铜锌铝三元类水滑石化合物。

称取4.2g十二烷基苯磺酸钠溶于600ml去离子水中制得十二烷基苯磺酸钠溶液,将20g铜锌铝三元类水滑石化合物加入到上述十二烷基苯磺酸钠溶液中;在40℃条件下进行离子交换50h,反应后过滤、洗涤并置于40℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥30h,得到苯磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物;

称取6.76g亚铁氰化钾溶于800ml去离子水中,加入20g苯磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物粉末,在40℃条件下离子交换50小时,离子交换完成后将溶液过滤、洗涤后置于40℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥30小时,得到十二烷基苯磺酸根离子与亚铁氰根离子混合插层组装得到的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂,压片破碎后至20-30目颗粒后可用于脱硫反应。

将上述脱硫吸附剂颗粒应用于异丁烷原料脱硫醚过程,脱硫操作条件为40℃、液化气原料空速0.5h-1、1.0mpa,异丁烷原料中总硫含量为31ppm,含硫化合物详细含量见表1,脱硫反应50h后产品中总硫含量及含硫化合物分布见表2。

本对比例制备的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的sem谱图如图2所示,由图2可知制备的脱硫吸附剂形貌不均一,粒径分布从50纳米至700纳米,远大于实施例1制备的吸附剂粒径。

上述实施例1、对比例1、对比例2和对比例3制备的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的xrd对比谱图如图3所示。由图3可以看出:四种吸附剂均具有典型的类水滑石结构,说明两次离子交换并为对类水滑石结构造成破坏。与对比例3相比,实施例1、对比例1及对比例2的衍射峰明显变宽、强度明显下降,说明实施例1、对比例1及对比例2中制备的吸附剂相对结晶度稍低同时制备得到的晶粒粒径较小,这与图1与图2对比所得结论相符。此外,与对比例1和对比例3相比,实施例1及对比例2对应(003)晶面衍射峰位置有明显差异。根据(003)晶面对应的衍射峰位置计算可得,实施例1阳离子层间高度为0.514纳米,对比例1阳离子层间高度为0.258纳米,对比例2阳离子层间高度为0.507纳米,对比例3阳离子层间高度为0.254纳米。以上数据说明离子交换后制备得到的吸附剂阳离子层间距增大,说明所用的有机阴离子与阳离子层成功实现了插层组装。

实施例2:

本实施例提供一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的制备方法,其包括以下步骤:

取160ml乙醇与240ml去离子水混合,称取45.4g氯化铜、23.0g氯化锌、50.6g九水合硝酸铝溶于醇水混合液中,记为溶液a。

称取15.6g氢氧化钠、163.2碳酸钠溶于1000ml去离子水中,记为溶液b。

将溶液a迅速倒入溶液b中,得含有铜锌铝三元类水滑石化合物的母液,将母液过滤、洗涤后取出滤饼置于40℃的真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥20小时,得到铜锌铝三元类水滑石化合物。

取4.5g十四烷基磺酸钠溶于300ml去离子水中制备十四烷基磺酸钠溶液,将20g铜锌铝三元类水滑石化合物加入到上述十四烷基磺酸钠溶液中;在50℃条件下进行离子交换40h,反应后过滤、洗涤并置于20℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥50h,得到磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物;

称取16.8g亚铁氰化钾溶于800ml去离子水中,溶解完全后加入20g磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物,在40℃条件下离子交换50小时,离子交换完成后将溶液过滤、洗涤后置于40℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥30小时,得到十四烷基磺酸根离子与亚铁氰根离子混合插层组装得到的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂,压片破碎后至20-30目颗粒后可用于脱硫反应。

将本实施例获得的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂应用于正丁烷原料脱硫醚过程,脱硫操作条件为30℃、液化气原料空速0.2h-1、2.0mpa,正丁烷原料中总硫含量为18ppm,含硫化合物详细含量见表1,脱硫反应50h后产品中总硫含量及含硫化合物分布见表2。

实施例3:

本实施例提供一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的制备方法,其包括以下步骤:

取160ml乙醇与240ml去离子水混合,称取63.8g硫酸铜、38.8g硫酸锌、54.7g硫酸铝溶于醇水混合液中,记为溶液a。

称取16.8g氢氧化钾、82.9g碳酸钾溶于600ml去离子水中,记为溶液b。

将溶液a迅速倒入溶液b中,得含有铜锌铝三元类水滑石化合物的母液,将母液过滤、洗涤后取出滤饼置于20℃的真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥20小时,得到铜锌铝三元类水滑石化合物。

取6.9g十二烷基苯磺酸钠溶于200ml去离子水中制得二十烷基苯磺酸钠溶液,将20g铜锌铝三元类水滑石化合物加入到上述二十烷基苯磺酸钠溶液中,在50℃条件下进行离子交换30h,反应后过滤、洗涤并置于30℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥50h,得到苯磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物;

称取22.1g亚铁氰化钾溶于900ml去离子水中,溶解完全后将20g苯磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物加入到溶液中,在40℃条件下离子交换50小时,离子交换完成后将溶液过滤、洗涤后置于40℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥30小时,得到十二烷基苯磺酸根离子与亚铁氰根离子混合插层组装得到的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂,压片破碎后至20-30目颗粒后可用于脱硫反应。

将本实施例获得的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂应用于丙烷原料脱硫醚过程,脱硫操作条件为30℃、液化气原料空速1.5h-1、2.0mpa,丙烷原料中总硫含量为27ppm,含硫化合物详细含量见表1,脱硫反应50h后产品中总硫含量及含硫化合物分布见表2。

实施例4:

本实施例提供一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的制备方法,其包括以下步骤:

取190ml甲醇、10ml丁醇与200ml去离子水混合,取54.3g硫酸铜、70.1g氯化锌、117.3g硫酸铝溶于醇水混合液,记为溶液a。

取12.0g氢氧化钠、63.6g碳酸钠溶于800ml去离子水中,记为溶液b。

将溶液a迅速倒入溶液b中,得含有铜锌铝三元类水滑石化合物的母液,将母液过滤、洗涤后取出滤饼置于50℃的真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥40小时,得到铜锌铝三元类水滑石化合物。

取3.5g十八烷基磺酸钠溶于200ml去离子水中制得十八烷基磺酸钠溶液,将20g铜锌铝三元类水滑石化合物加入到上述十八烷基磺酸钠溶液中;在40℃条件下进行离子交换40h,反应后过滤、洗涤并置于50℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥35h,得到磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物;

称取17.6g亚铁氰化钾溶于800ml去离子水中,溶解完全后将20g磺酸根插层的铜锌铝三元类水滑石化合物粉末加入到亚铁氰化钾溶液中,在40℃条件下离子交换50小时,离子交换完成后将溶液过滤、洗涤后置于40℃真空干燥箱中(真空腔压力为0.005mpa)干燥30小时,得到十八烷基磺酸根离子与亚铁氰根离子混合插层组装得到的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂,压片破碎后至20-30目颗粒后可用于脱硫反应。

将本实施例获得的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂应用于正丁烷原料脱硫醚过程,脱硫操作条件为20℃、液化气原料空速0.5h-1、0.5mpa,正丁烷原料中总硫含量为11ppm,含硫化合物详细含量见表1,脱硫反应50h后产品中总硫含量及含硫化合物分布见表2。

表1:

(注:表1中数据单位为ppm)

表2:

(注:表2中数据单位为ppm)

由表2实验结果可知:两次离子交换能够逐级提高吸附剂的脱硫(尤其是硫醚类化合物)效果,采用本发明制备的脱硫吸附剂能够有效脱除低碳烷烃原料中的硫醚、硫醇及羰基硫等含硫化合物,尤其针对硫醚类化合物能够将其脱除至1ppm以下,净化效果较佳。


技术特征:

1.一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的制备方法,其包括以下步骤:

采用共沉淀法制备获得铜锌铝三元类水滑石化合物;

铜锌铝三元类水滑石化合物与阴离子型表面活性剂进行第一次离子交换反应,得到阴离子型表面活性剂的阴离子插层的铜锌铝三元类水滑石化合物;

阴离子型表面活性剂的阴离子插层的铜锌铝三元类水滑石化合物与含铁阴离子的盐进行第二次离子交换反应,得到阴离子型表面活性剂的阴离子和含铁阴离子混合插层的铜锌铝基类水滑石脱硫剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,采用共沉淀法制备铜锌铝三元类水滑石化合物的方法包括:

将铜盐、锌盐、铝盐溶于醇类中获得溶液a,溶液a和沉淀剂反应得到铜锌铝三元类水滑石化合物;

优选地,所述沉淀剂包括氢氧化钾和氢氧化钠中的任意一种与碳酸钠和碳酸钾中的任意一种按照摩尔比为1:(0.5~4)混合加水配制的混合溶液;

优选地,所述沉淀剂中,金属离子的总浓度为0.1~5.0mol/l。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其中,所述铜盐、所述锌盐和所述铝盐包括各自的硝酸盐、硫酸盐或氯化物;

优选地,所述铜盐、所述锌盐和所述铝盐的摩尔比为1:(0.2~1.5):(0.2~1.5)。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其中,所述醇类包括甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中的一种或多种的组合;

优选地,共沉淀反应中的醇类采用其水溶液形式,醇类的水溶液的体积分数为10%~60%;

优选地,所述铜盐、所述锌盐和所述铝盐在所述醇类的水溶液中的总浓度为0.1~5.0mol/l;

优选地,所述溶液a与所述沉淀剂的体积比为1:(1~3)。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述阴离子型表面活性剂包括长链烷基苯磺酸盐和/或长链烷基磺酸盐;

优选地,所述长链烷基苯磺酸盐分子通式为cnh2n 1-c6h4-so3m;所述长链烷基磺酸盐分子通式为cnh2n 1-so3m;

其中,n取值为10、12、14、16或18;m为na和/或k。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其中,进行第一次离子交换是在阴离子型表面活性剂的水溶液中进行,所述阴离子型表面活性剂在水溶液中的浓度为0.01~0.5mol/l;所述阴离子型表面活性剂的水溶液与所述铜锌铝三元类水滑石化合物的质量比为(5~50):1;

优选地,第一次离子交换反应的温度为30~80℃,离子交换时间为10~50h。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其中,进行第二次离子交换是在含铁阴离子的盐的水溶液中进行,所述含铁阴离子的盐在水溶液中的浓度为0.01~0.1mol/l;所述含铁阴离子的盐的水溶液与所述阴离子型表面活性剂的阴离子插层的铜锌铝三元类水滑石化合物的质量比为(5~50):1;

优选地,第二次离子交换反应的温度为30~80℃,离子交换时间为10~50h;

优选地,所述含铁阴离子包括亚铁氰根离子。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其中,每次离子交换后还进行了过滤、干燥;所述干燥均为低温真空干燥,干燥温度为10~50℃,干燥时间为10~50h,干燥时的压力不高于0.01mpa。

9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂,所述铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂的粒径为10~500nm,层间距为0.8~1.8nm。

10.权利要求9所述铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂在脱除低碳烃原料的硫醚类杂质中的应用;

优选地,利用所述铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂进行脱硫的温度为0~50℃,低碳烃原料的空速为0.1~1.0h-1,脱硫的反应压力为0.5~2.0mpa。

技术总结
本发明提供了一种铜锌铝基类水滑石脱硫吸附剂及其制备方法和应用。制备方法包括:采用共沉淀法制备获得铜锌铝三元类水滑石化合物;铜锌铝三元类水滑石化合物与阴离子型表面活性剂进行第一次离子交换反应,得到阴离子型表面活性剂的阴离子插层的铜锌铝三元类水滑石化合物;阴离子型表面活性剂的阴离子插层的铜锌铝三元类水滑石化合物与含铁阴离子的盐溶液中进行第二次离子交换反应,得到阴离子型表面活性剂的阴离子和含铁阴离子混合插层的铜锌铝基类水滑石脱硫剂。本发明脱硫剂粒径较小、层间距较大,同时铜锌铝三种元素均匀分布、活性组分暴露充分,针对硫醚类化合物具有脱硫率高、脱硫效果稳定的优势。

技术研发人员:吴全贵;张钊;万鹏辉;李晓霞;王明先;许明艳
受保护的技术使用者:东营科尔特新材料有限公司
技术研发日:2020.03.02
技术公布日:2020.06.09

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