一種催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元的清潔制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了屬于煉油工業(yè)煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域的一種催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元的清潔工藝制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)的技術(shù)方案是：首先采用清潔工藝法制得類水滑石前驅(qū)體，然后高溫焙燒得到催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元，將其應(yīng)用于減少催化裂化過程再生煙氣中SOX污染物排放。該法不含其它離子，不會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)機(jī)鹽廢液，無(wú)需洗滌，是一種環(huán)境友好工藝，并且制得的活性組元具有良好的硫轉(zhuǎn)移性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于煉油工業(yè)煙氣脫硫
，特別涉及一種催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元的清潔工藝制備方法。
技術(shù)介紹
催化裂化裝置是煉油廠污染排放比較嚴(yán)重的裝置之一，近年來(lái)，隨著催化裂化裝置摻渣油比例的提高和加工進(jìn)口含硫原油量的增加，原料的硫含量不斷提高，由此導(dǎo)致FCC裝置再生煙氣中SO2和SO3的濃度大幅度提高，這不僅加劇了環(huán)境污染，也造成了嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕。我國(guó)對(duì)此非常重視，對(duì)如何控制SOx的排放已經(jīng)制定出了一系列相關(guān)法規(guī)，包過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，地方標(biāo)準(zhǔn)和總量控制管理，因此如何有效降低FCC裝置中的SOx排放已成為我國(guó)煉油行業(yè)急待解決的熱點(diǎn)問題。 目前，降低FCC再生煙氣中SOx排放的技術(shù)主要有以下三種一是原料選擇法，二是煙氣洗滌，三是使用硫轉(zhuǎn)移劑。硫轉(zhuǎn)移劑法控制FCC煙道氣中SOx的排放具有設(shè)備投資費(fèi)用少，操作費(fèi)用低，廢物后處理問題少等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為在現(xiàn)有條件下降低SOx排放的最合理的方法。自二十世紀(jì)八十年代末以來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)陰離子層狀材料(水滑石或類水滑石)焙燒后得到的結(jié)構(gòu)崩塌的脫水產(chǎn)物形成了獨(dú)特的固溶體微晶，具有較高的硫容量和較快的吸附-脫附速率，非常適合用作硫轉(zhuǎn)移劑以類水滑石為前驅(qū)體制備的復(fù)合氧化物具有比表面積大、粒子小、熱穩(wěn)定性高、金屬離子分散均勻等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為硫轉(zhuǎn)移劑研究的熱點(diǎn)。(USP 4865019，USP 5114691，USP5728364.)EP 0278535公開了在FCC催化劑和添加劑中使用陰離子粘土，特別是用在降低SOx的排放，這些陰離子粘土通過以下步驟制備(1)制備二價(jià)和三價(jià)金屬的硝酸鹽溶液；(2)使用氫氧化鈉共沉淀二價(jià)和三價(jià)金屬；然后(3)由此產(chǎn)生的混合物在65°C下老化I小時(shí)；和(4)過濾和用去離子水沖洗沉淀物，以除去不需要的離子。USP 6028023公開了一種由MgO和Al2O3制備水滑石化合物的方法。這些化合物通過下述步驟制備制備包括含鎂化合物和含鋁化合物的反應(yīng)混合物，由此形成水滑石化合物，經(jīng)過洗滌后進(jìn)行煅燒和再水合。將獲得的化合物用于FCC工藝中降低SOx的排放。CN 101905118公開了一種催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元的制備方法(I)將可溶性鎂鹽、可溶性鋁鹽和可溶性亞鈰鹽配制成的混合鹽溶液；(2)將堿溶液和步驟I的混合鹽溶液同時(shí)加入到全返混液膜反應(yīng)器中混合反應(yīng)到漿液，其中堿液調(diào)節(jié)PH值為8. 5-13 ；(3)將漿液在強(qiáng)烈攪拌下加熱晶化制得類水滑石前驅(qū)體，過濾洗滌至中性；4)焙燒產(chǎn)物，制得硫轉(zhuǎn)移性能良好的活性組元。目前，許多專利都涉及到類水滑石的使用及其制備工藝(USP5730951, USP5776424, USP 5578286等)，其中制備方法多采用共沉淀方法，該法需要添加堿和金屬鹽，必然引入了不需要的離子(很多有著負(fù)面的影響，如Na+)，不可避免的需要用大量水沖洗，以除去不需要的離子。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述存在的問題，本專利技術(shù)提供一種環(huán)境友好的制備催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元的方法。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是首先采用清潔工藝法制得類水滑石前驅(qū)體，然后高溫焙燒得到催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元，將其應(yīng)用于減少催化裂化過程再生煙氣中SOx污染物排放。本專利技術(shù)所述的催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元的清潔制備方法為I)將鎂源、鋁源和其他元素化合物加入到水中，在0-200°C下攪拌O. l_6h，制成漿液，漿液固含量為l_20wt%，其中鎂與鋁的摩爾比為2-5 ；2)將步驟I)所得的漿液在80_200°C、CO2壓力為O. 15-lMPa下反應(yīng)l_48h ;反應(yīng)溫度優(yōu)選100-180°C，更優(yōu)選100-160°C ；C02壓力優(yōu)選O. 3-0. 8MPa ;反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選l_24h ； 3)將步驟2)得到的產(chǎn)物經(jīng)干燥后，在300-1000°C高溫下焙燒l_6h，即得催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元。步驟I)中所述的其他元素化合物為V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、稀土金屬和貴金屬的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽或堿式碳酸鹽中的一種或幾種；以催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元干基為基準(zhǔn)，其他元素化合物按氧化物計(jì)的質(zhì)量百分含量為0-20%，且不為O。所述的鎂源指鎂的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽或堿式碳酸鹽，優(yōu)選鎂的氧化物和氫氧化物；鋁源指鋁的氧化物或氫氧化物，優(yōu)選鋁的氫氧化物。本專利技術(shù)采用清潔工藝制備催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元，該法不含其它離子，不會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)機(jī)鹽廢液，無(wú)需洗滌，是一種環(huán)境友好工藝。并且制得的活性組元應(yīng)用于減少催化裂化過程再生煙氣中SOx污染物排放，具有良好的硫轉(zhuǎn)移性能。附圖說明圖I為實(shí)施例I中所得水滑石前驅(qū)體Al的XRD譜圖。圖2為實(shí)施例I制得催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元SI的XRD譜圖。具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的說明，所有的實(shí)例按照本專利技術(shù)所述的操作步驟進(jìn)行操作。實(shí)施例I將20. 25g氫氧化鎂、14. 75g擬薄水鋁石與2. 64g氫氧化鐵投入700ml水中，在室溫下攪拌O. 5h，將制得的漿液倒入IL密封反應(yīng)釜中，在160°C，CO2壓力為O. 8MPa下反應(yīng)6h，將所得產(chǎn)物在100°C下干燥12h得到水滑石前驅(qū)體Al，最后在700°C下焙燒6h，即得催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元SI。實(shí)施例2將32. 4g氫氧化鎂、23. 6g擬薄水鋁石與2. 42g氫氧化銅投入1400ml水中，在室溫下攪拌20min，將制得的漿液倒入2L密封反應(yīng)釜中，在140°C，CO2壓力為O. 5MPa下反應(yīng)12h，將所得產(chǎn)物在120°C下干燥8h得到水滑石前驅(qū)體A2，最后在750°C下焙燒4h，即得催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元S2。實(shí)施例3將32. 4g氫氧化鎂、18. 6g薄水鋁石與I. 97g三氧化二鐵投入700ml水中，在室溫下攪拌20min，將制得的漿液倒入IL密封反應(yīng)釜中，在120°C，CO2壓力為O. 4MPa下反應(yīng)24h，將所得產(chǎn)物在120°C下干燥8h得到水滑石前驅(qū)體A3，最后在700°C下焙燒6h，即得催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元S3。實(shí)施例4將20. 25g氫氧化鎂、14. 75g擬薄水鋁石、I. 33g氫氧化鐵和I. 2g氫氧化銅投入1400ml水中，在室溫下攪拌lh，將制得的漿液倒入2L密封反應(yīng)釜中，在150°C，CO2壓力為O. 6MPa下反應(yīng)10h，將所得產(chǎn)物在110°C下干燥IOh得到水滑石前驅(qū)體A4，最后在700°C下焙燒6h，即得催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元S4。 實(shí)施例5將22. 2g氧化鎂、12. 8g三水招石與2. 24g氫氧化鐵投入700ml水中，在室溫下攪拌lh，將制得的漿液倒入IL密封反應(yīng)釜中，在160°C，CO2壓力為O. 8MPa下反應(yīng)24h，將所得產(chǎn)物在120°C下干燥8h得到水滑石前驅(qū)體A5，最后在700°C下焙燒6h，即得催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元S5。對(duì)比例按照EP0278535 的方法，分別稱取 20. 51g Mg (NO3) 2 · 6H20，15. OlgAl (NO3) 3 · 9H20，2. 29g Fe (NO3) 3 ·9Η20溶于250mL水中配制成混合鹽溶液A ;分別稱取8. 04g NaOH和9. 68gNa2CO3溶于250mL水中配制成混合堿溶液B ;將A與B分別按一定流速同時(shí)加入到燒瓶本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元的清潔制備方法，其特征在于，其具體操作步驟為：1）將鎂源、鋁源和其他元素化合物加入到水中，在0？200℃下攪拌0.1？6h，制成漿液，漿液固含量為1？20wt%，其中鎂元素與鋁元素的摩爾比為2？5；2）將步驟1）所得的漿液在80？200℃、CO2壓力為0.15？1MPa下反應(yīng)1？48h；3）將步驟2）得到的產(chǎn)物經(jīng)干燥后，在300？1000℃高溫下焙燒1？6h，即得催化裂化煙氣硫轉(zhuǎn)移劑活性組元。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孔頡琛，宋家慶，徐向宇，霍志萍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京化工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：