(57)【要約】  金属硫化物、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤を含み、ここで前記第１の結合剤がセメント結合剤であって、前記第２の結合剤が、２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比の結合剤である水銀吸収剤、および水銀含有供給流れと前記吸収剤とを接触させることを含む水銀除去方法が開示されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属硫化物、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤を含み、ここで前記第１の結合剤がセメント結合剤であり、第２の結合剤が２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比の結合剤である、粒状の水銀吸収剤。
【請求項２】
金属硫化物が、鉄、銅、またはニッケルの硫化物である、請求項１に記載の吸収剤。
【請求項３】
担体物質がアルミナまたは水和アルミナである、請求項１または２に記載の吸収剤。
【請求項４】
第１の結合剤がアルミン酸カルシウムセメント結合剤である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸収剤。
【請求項５】
第２の結合剤がアルミノケイ酸塩クレイである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸収剤。
【請求項６】
第２の結合剤がアタパルジャイトクレイである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸収剤。
【請求項７】
第１の結合剤と第２の結合剤との相対量が２：１〜３：１（第１の結合剤対第２の結合剤として）の範囲である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸収剤。
【請求項８】
（ｉ）金属硫化物を形成することができる金属化合物と、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤とを水の存在下にて組み合わせて、粒状の吸収剤前駆体物質を形成させる工程；
（ｉｉ）該吸収剤前駆体物質を乾燥する工程；および
（ｉｉｉ）乾燥した該吸収剤前駆体物質を硫化して、金属化合物から金属硫化物を形成させる工程；を含み、
ここで前記第１の結合剤がセメント結合剤であり、第２の結合剤が２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比の結合剤である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の水銀吸収剤の製造方法。
【請求項９】
金属硫化物を形成することができる金属化合物と、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤とをグラニュレーター中で水の存在下にて組み合わせる、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
硫化工程が、硫化水素、硫化カルボニル、メルカプタン、およびポリスルフィドから選択されるイオウ化合物と、金属硫化物を形成することができる金属化合物とを、乾燥した吸収剤前駆体物質中にて反応させることによって行われる、請求項８または請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
水銀を含有する供給流れと、請求項１〜７のいずれか一項に記載の吸収剤または請求項８〜１０のいずれか一項に従って製造した吸収剤とを接触させることを含む、水銀除去方法。
【請求項１２】
イオウ化合物で処理することによって金属硫化物を形成することができる金属化合物、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤を含み、ここで前記第１の結合剤がセメント結合剤であり、第２の結合剤が、２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比の結合剤である、粒状の水銀吸収剤前駆体。
【請求項１３】
イオウ化合物で処理することによって金属硫化物を形成することができる金属化合物が、鉄化合物、銅化合物、またはニッケル化合物である、請求項１２に記載の水銀吸収剤前駆体。
【請求項１４】
担体物質がアルミナまたは水和アルミナである、請求項１２または請求項１３に記載の水銀吸収剤前駆体。
【請求項１５】
第１の結合剤がアルミン酸カルシウムセメント結合剤である、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の水銀吸収剤前駆体。
【請求項１６】
第２の結合剤がアルミノケイ酸塩クレイである、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の水銀吸収剤前駆体。
【請求項１７】
第２の結合剤がアタパルジャイトクレイである、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の水銀吸収剤前駆体。
【請求項１８】
水銀を含有する供給流れと、水銀を吸収することができる金属硫化物を含む吸収剤とを接触させることを含み、ここで該吸収剤は、金属硫化物を形成することができる金属化合物、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤を含む前駆体と、イオウ化合物を含有する第１の流れとをその場で接触させることによって形成され、該第１の結合剤がセメント結合剤であり、第２の結合剤が、２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比の結合剤である、水銀除去方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、水銀吸収剤および前記吸収剤を使用して気体流れまたは液体流れから水銀を除去するための方法に関する。
ＧＢ−Ｂ−１５３３０５９は、水銀を含有する天然ガス流れから水銀を吸収するために、硫化銅を含む予備硫化処理された吸収剤を使用することを開示している。予備硫化吸収剤は、塩基性の炭酸銅と耐熱性のセメント結合剤とを含む前駆体を作製し、この前駆体と、イオウ化合物（例えば硫化水素）を含有する気体流れとを、銅化合物が完全に硫化されるように接触させることによって製造される。次いでこの予備硫化吸収剤を使用して、天然ガス流れから水銀を除去する。さらに、銅を還元状態（すなわち金属状態）で含む吸収剤は、水銀を吸収する上で予備硫化吸収剤より効果が劣る。
【０００２】
ＥＰ０４８０６０３は、流れから水銀を除去するための方法を開示しており、この方法においては、金属硫化物を含む吸収剤が、好ましくはイオウ化合物をさらに含有する流れによってその場で作製され、これにより水銀吸収剤の作製と水銀の吸収とが同時に行われ、従って例えば硫酸塩等の無効で好ましくない金属化合物の形成が避けられる。
【０００３】
このような物質（特にＧＢ−１５３３０５９に記載の物質）は、イオウ化合物で処理するとかなりの物理化学的変化を起こし、水銀の除去に対して有効であることがわかっている金属硫化物相を形成する。こうした物理化学的変化の結果、圧潰強さが低下し、より摩耗しやすくなる（特に、金属硫化物含量の高い物質の場合がそうである）。従って、耐摩耗性を保持しつつ圧潰強さを高めるのが望ましい。結合剤と担体物質を吸収剤中にて組み合わせると、先行技術の物質に付随する問題点が解消される、ということを我々は見いだした。
【０００４】
従って本発明は、金属硫化物、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤を含み、ここで前記第１の結合剤がセメント結合剤であり、前記第２の結合剤が、２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比の結合剤である、粒状の水銀吸収剤を提供する。
【０００５】
本発明はさらに、水銀を含有する供給流れと、金属硫化物、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤を含む粒状の水銀吸収剤とを接触させることを含み、ここで前記第１の結合剤がセメント結合剤であり、前記第２の結合剤が、２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比の結合剤である、水銀除去方法を提供する。
【０００６】
本発明の吸収剤は、公知の方法に従って、他の場所（ｅｘ−ｓｉｔｕ）で硫化することもできるし、あるいはその場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で硫化することもできる。従って本発明は、金属硫化物を形成することができる金属化合物、担体物質、第１の結合剤、および高アスペクト比を有する第２の結合剤を含む粒状の水銀吸収剤前駆体（この前駆体をイオウ化合物で処理して、金属硫化物を形成させることができる）；および、水銀を含有する供給流れと、水銀を吸収することができる金属硫化物を含む粒状の水銀吸収剤とを接触させることを含む水銀除去法；を含み、ここで前記吸収剤は、金属硫化物を形成することができる金属化合物、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤を含む粒状の前駆体と、イオウ化合物を含有する流れとを、その場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で接触させることによって作製される。
【０００７】
適切なイオウ化合物を含有する流れを使用して水銀吸収剤前駆体を硫化することで吸収剤を形成させ、引き続き非酸化性の環境にてその場で保持することができるけれども、吸収剤を予備硫化しない場合は、前駆体の硫化と水銀の吸収が一緒に行われるのが好ましい（すなわち、これらが同時に起こることで、硫化プロセスとそれに続く貯蔵上の問題とを切り離す必要がなくなる）。従って、好ましい実施態様においては、供給流れと第１の流れは同じものであり、本発明は、水銀化合物とイオウ化合物の両方を含有する流れに対して使用するのが有利である。
【０００８】
本発明は、水銀を含有する液体供給流れと気体供給流れの両方を処理するのに使用することができる。本発明の好ましいプロセスにおいては、流体は炭化水素流れである。炭化水素流れは、製油所炭化水素流れ［例えば、ナフサ（例えば、５個以上の炭素原子と最高２０４℃までの最終的な大気圧沸点を有する炭化水素を含有する）、中間留出物すなわち大気ガスオイル（例えば、１７７℃〜３４３℃の大気圧沸点範囲を有する）、減圧ガスオイル（例えば、３４３℃〜５６６℃の大気圧沸点範囲を有する）、または残留物（５６６℃より高い大気圧沸点を有する）］であっても、あるいはこのような供給原料から、例えば接触改質によって生じる炭化水素流れであってもよい。製油所炭化水素流れとしてはさらに、ＦＣＣプロセスにおいて使用される循環オイル等のキャリヤー流れ、および溶媒抽出において使用される炭化水素流れがある。炭化水素流れはさらに、原油流れ（特に、原油が比較的軽質である場合）であっても、あるいは例えばタール油や石炭タールの抽出から生じる合成原油流れであってもよい。流体は、天然ガス液（ｎａｔｕｒａｌ  ｇａｓ  ｌｉｑｕｉｄ）（ＮＧＬ）や液化石油ガス等の凝縮液であってよい。ガス状炭化水素（例えば、天然ガス、精製パラフィン、または精製オレフィン）は、本発明の方法を使用して処理することができる。
【０００９】
本発明の方法を使用して処理することができる非炭化水素流体としては、油の回収やコーヒーの脱カフェインを高めるための抽出プロセス、香味物質や芳香物質の抽出、および石炭等の溶媒抽出において使用される溶媒（例えば液体二酸化炭素）がある。洗浄プロセスや乾燥プロセスにおいて使用される流体［例えば、グリコールを含めたアルコール（例えば、トリエチレングリコール、モノエチレングリコール、レクティソール（Ｒｅｃｔｉｓｏｌ）（商標）、プリソール（Ｐｕｒｉｓｏｌ）（商標）、およびメタノール）やエーテル］も、本発明の方法によって処理することができる。天然油や天然脂肪（例えば、植物油や魚油）を、必要に応じてさらなる処理（例えば、水素化やエステル交換）を施した後に、本発明の方法によって処理して、バイオディーゼルを得ることもできる。
【００１０】
金属硫化物を含む吸収剤によって処理しやすい気体供給流れとしてはさらに、水銀とイオウ化合物の両方を本質的に含有する流れ（例えば、特定の天然ガス流れや、水銀の吸収を果たすようイオウ化合物が加えられている水銀含有気体流れ）がある。適切な液体流れとしては、水銀を含有するＬＰＧ流れとナフサ流れがある。処理することができる他の流体流れとしては、水銀を含有する窒素、アルゴン、ヘリウム、および二酸化炭素がある。
【００１１】
水銀の吸収は、水銀吸収のための全体的な能力が増すという点において、１００℃未満の温度で行うのが好ましい。４℃という低い温度を使用することで、本発明において良好な結果を得ることができる。
【００１２】
水銀は、水銀蒸気の形態であっても、有機第二水銀化合物の形態であっても、あるいは有機第一水銀化合物の形態であってもよい。気体供給流れ中の水銀の濃度は、一般的には０．０１〜１０００μｇ／Ｎｍ３であり、より一般的には１０〜２００μｇ／Ｎｍ３である。
【００１３】
金属硫化物を形成することができる金属化合物と、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤とを少量の水の存在下にて組み合わせて粒状の前駆体を得、次いでこの前駆体を乾燥し、そして硫化させることによって吸収剤を適切に製造することができる。前述のように、硫化工程は、最終的な吸収剤が得られるよう、乾燥した物質に対して他の場所（ｅｘ−ｓｉｔｕ）で行うこともできるし、あるいはその場で行うこともでき、この場合には、水銀化合物を吸収するために使用される容器中に粒状の前駆体が設置され、そして硫化反応に付される。
【００１４】
前駆体を硫化するのに使用されるイオウ化合物は、硫化水素、硫化カルボニル、メルカプタン、およびポリスルフィド等の、１種以上のイオウ化合物であってよい。好ましいのは硫化水素である。
【００１５】
硫化と水銀の吸収が同時的に行われる場合、存在するイオウ化合物の量は、使用するイオウ化合物と金属化合物の種類に依存する。前駆体が充分に硫化されるよう、一般には少なくとも１の、そして好ましくは少なくとも１０の濃度比［イオウ化合物（硫化水素として表示）濃度（ｖ／ｖ）の水銀濃度（ｖ／ｖ）に対する比で定義される］が使用される。供給流れ中のイオウ化合物の初期濃度が、イオウ化合物濃度と水銀化合物濃度との所望の比を得るのに必要なレベルより低い場合は、イオウ化合物の濃度を、任意の適切な方法によって増大させるのが好ましい。
【００１６】
金属硫化物は、水銀に対して高い能力を有するものであるのが望ましい。１種以上の金属硫化物が存在してよい。金属は、硫化されることに対して、従って水銀の吸収に対して適切な能力を示す金属化合物をもたらす金属であれば、いかなる金属であってもよい。適切な金属の例は、鉄、ニッケル、および銅であり、好ましいのは銅とニッケルであり、特に好ましいのは銅である。しかしながら一般には、他の特定の金属（例えばアルミニウム）は、適切に硫化することができる化合物、または水銀を充分に吸収することができる硫化化合物をもたらすことができない。それにもかかわらず、こうした他の金属の化合物が、結合剤もしくは担体物質として存在してもよいし（これにより吸収剤の構造保全性が改良される）、及び／又は、前駆体の硫化及び／又は吸収剤による水銀の吸収を高める促進剤として存在してもよい。
【００１７】
好ましい吸収剤組成物は銅と亜鉛を含む。担体と結合剤に銅化合物と亜鉛化合物を別々に加えて、吸収剤前駆体を作製することができる。これとは別に、単独の銅−亜鉛組成物を使用することもできる。アルミナ等の担体物質がこのような組成物中に存在してもよい。
【００１８】
吸収剤前駆体中の金属化合物は、イオウ化合物で処理すると、反応して金属硫化物を形成する。特に好ましい金属硫化物はＣｕＳである。本発明において使用される吸収剤は、硫化組成物の重量を基準として１〜４０重量％の銅を含むのが好ましく、１〜２０重量％のＣｕを含むのがさらに好ましく、５〜１５重量％のＣｕを含むのがさらに好ましい。
【００１９】
吸収剤前駆体に使用するのに適した金属化合物は、容易に硫化することができる金属化合物であり、酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、及び／又は塩基性炭酸塩が挙げられる。特に適した吸収剤前駆体は塩基性炭酸銅（すなわちヒドロキシ炭酸銅）を含む。
【００２０】
担体物質は酸化物（例えば、アルミナ、チタニア、ジルコニア、シリカ、およびアルミノケイ酸塩）であるのが望ましい。水和酸化物（例えばアルミナ三水和物）も使用することができる。好ましい担体は、γ−アルミナ、θ−アルミナ、およびδ−アルミナ等の遷移アルミナである。担体は、硫化組成物の重量を基準として５０〜９０重量％（好ましくは７０〜８０重量％）の量にて存在してよい。第１と第２の結合剤を使用することにより、先行技術の物質と比較して、水銀吸収速度、強度、または耐摩耗性を低下させることなく、担体物質の量を増大させることができる、ということを我々は見出した。
【００２１】
本発明においては、金属硫化物または前駆体と、担体、第１の結合剤、および第２の結合剤とを組み合わせる。第１の結合剤はセメント結合剤（特にアルミン酸カルシウムセメント）であるのが好ましい。ここで言うアルミン酸カルシウムセメントとは、モノアルミン酸カルシウム（ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３）、アルミン酸三カルシウム（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３）、トリアルミン酸五カルシウム（５ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３）、ペンタアルミン酸三カルシウム（３ＣａＯ・５Ａｌ２Ｏ３）、ヘプタアルミン酸十二カルシウム（１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３）、およびアルミナをこのようなアルミン酸カルシウム化合物と混合した状態で、このようなアルミン酸カルシウム化合物中に溶解させた状態で、またはこのようなアルミン酸カルシウム化合物と組み合わせた状態で含有する高アルミナセメント等のアルミン酸カルシウム化合物を含むものとする。例えば、よく知られている市販のセメントは、約１８重量％の酸化カルシウム、約７９重量％のアルミナ、および約３重量％の水と他の酸化物、に相当する組成を有する。他の適切な市販アルミン酸カルシウムセメントは、約４０重量％の酸化カルシウム、約３７重量％のアルミナ、約６重量％のシリカ、および約２０重量％の他の酸化物、に相当する組成を有する。第２の結合剤は、２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比の結合剤であるのが好ましい。高アスペクト比とは、粒子の最大寸法と最小寸法との比が２より大きい、ということを意味している。従って粒子は板状であってよく、このとき長さと幅が厚さの少なくとも２倍である。これとは別に、そして好ましくは、粒子は針状であり、このとき平均長さが幅の少なくとも２倍（好ましくは少なくとも２．５倍）である［例えば、断面寸法（すなわち幅と厚さ）がほぼ等しいという“ロッド”形状、あるいは厚さが幅よりかなり小さいという“ラス”形状］。適切な高アスペクト比の結合剤はアルミノケイ酸塩クレイであり、好ましくはケイ酸アルミニウムマグネシウムクレイ（一般にはアタパルジャイトクレイと呼ばれる）である。特定の理論で拘束されるつもりはないが、２より大きいアスペクト比を有する細長い粒子を含んだ結合剤の針状特性が、本発明の吸収剤物質の改良された物理的特性に寄与している、と我々は考える。驚くべきことに、これら２つのタイプの結合剤と、金属硫化物および担体とを組み合わせると、高い圧潰強さと低い摩耗性を有するだけでなく、適切に高い水銀吸収速度を有する吸収剤物質を得ることができる、ということを我々は見いだした。第１の結合剤の量は、未硫化吸収剤前駆体の重量を基準として５〜１５重量％の範囲であってよい。第２の結合剤の量は、未硫化吸収剤前駆体の重量を基準として１〜１０重量％（好ましくは２〜６重量％）の範囲であってよい。結合剤の相対的な量は、第１の結合剤対第２の結合剤が２：１〜３：１である。
【００２２】
硫化金属化合物を含む吸収剤は、水銀含有流れと固体吸収剤粒子の層とを接触させることができるよう、任意の適切な物理的形態（例えば、顆粒、押出物及びタブレット）をとってよい。特に効果的な吸収剤は、高度に硫化される能力を有する未硫化金属化合物を含有する前駆体から製造される吸収剤である。存在する未硫化金属化合物の量は、前駆体を硫化して少なくとも０．５重量％［例えば１〜１０重量％（より多くのイオウ組み込み量を達成することができるが）］のイオウ組み込み量を達成することができるような量であるのが好ましい。
【００２３】
本発明の吸収剤前駆体は、適切な粉末組成物（一般には、グラファイトやステアリン酸マグネシウム等の物質を成形助剤として含有する）を、適切な大きさに造られた金型中にて成形する（従来のタブレット作製のように）ことによって形成されるタブレットの形態をとってよい。これとは別に、成形されるユニットは、適切な組成物（吸収剤前駆体物質と、しばしば少量の水および／又は上記の成形助剤とを含有する）を強制的にダイに通し、次いでダイから出てくる物質を短い長さに切断することによって形成される押出ペレットの形態をとってもよい。例えば押出ペレットは、動物用飼料をペレット化するのに使用されるタイプのペレットミルを使用して製造することができる。この場合、ペレット化しようとする混合物が回転穴あきシリンダー中に装入され、その打ち抜き穴から、シリンダー内のバー又はローラーによって、混合物が強制的に送り出される。こうして得られる押出混合物を、所望の長さの押出ペレットをもたらすように配置されたドクターナイフによって、回転シリンダーの表面から切断する。これとは別に、そして好ましくは、吸収剤または吸収剤前駆体は、吸収剤前駆体物質と、スラリーを形成するには不十分な少量の水とを混合し、次いでこの組成物を、ほぼ球状ではあるが一般には不規則な形状の顆粒に凝集させることによって形成される凝集物の形態をとってよい。
【００２４】
必要であれば、セメント結合剤の硬化を促進するために、吸収剤または吸収剤前駆体を加熱するか、あるいは別の方法で処理することができる。
別の成形法は、成形品の表面積、多孔性、および気孔構造に影響を及ぼし、従って吸収特性やバルク密度に大きな影響を及ぼすことが多い。
【００２５】
吸収剤は、１〜１０ｍｍの範囲内の平均粒径を有するのが好ましい。
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。いずれの場合も、吸収剤前駆体粒子は、固体成分と少量の水とを組み合わせ、顆粒が形成されるようホバートミキサー中にて混合する、という造粒法を使用して製造した。塩基性炭酸銅を含み、６０重量％の銅、２５重量％の亜鉛（酸化物として表示）、および約１５重量％のアルミナを含有する銅−亜鉛組成物を使用した。特に明記しない限り、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）を担体物質として使用した。所望の効果が得られるよう、結合剤をこれら２つの成分に（場合によっては２種の結合剤の混合物として）加えた。それぞれのケースにおける結合剤１は、ＣａＯを約４０重量％含有するアルミン酸カルシウムセメントであった。それぞれのケースにおける結合剤２はアタパルジャイトクレイであった。顆粒を乾燥してから硫化を行った。特に明記しない限り、乾燥は、周囲温度（約２０℃）で２時間静置した後に、空気中にて１０５℃で１６時間行った。得られた顆粒のサイズ範囲は２．８０〜４．７５ｍｍであった。
【００２６】
選別する各物質の性能を評価するために、硫化工程の前に、２．８０〜４．７５ｍｍの物質の物理的特性を測定した。前駆体の平均圧潰強さ（Mean Crush Strength、ＭＣＳ）、タップバルク密度（Tapped Bulk Density、ＴＢＤ）、および耐摩耗性を測定した。Ｈ２Ｓを使用して各物質を硫化した後にも、物質のＭＣＳと耐摩耗性を試験した。
【００２７】
平均圧潰強さ（ＭＣＳ）：この分析は、５０ｋｇのロードセルを取り付けたＣＴ５圧潰強さ試験機を使用して行った。試験用に選択された顆粒は、２．８０〜４．７５ｍｍのバルクサンプルから採取した３．３５〜４．００ｍｍのサイズの顆粒であり、これにより顆粒のサイズが強度に及ぼす影響が減少する。３．３５〜４．００ｍｍのサイズ範囲から３０個の顆粒をランダムに選び、試験した。これらの試験結果の平均を、得られた値（ｒｅｓｕｌｔａｎｔ  ｖａｌｕｅ）として採用した。サンプル内のばらつきの尺度として標準偏差も記録した。
【００２８】
タップバルク密度（ＴＢＤ）：この分析は１００ｍｌのメスシリンダーを使用して行った。シリンダー中に約６０ｍｌの試験物質を注ぎ込み、次いでシリンダーを手で軽くたたいて一定の体積にした。この時点において、物質の質量とその質量が保持されている体積を記録した。
【００２９】
摩耗性試験：‘チューブ法’を使用して摩耗性試験を行った。チューブ法においては、硫化吸収剤のサンプル５０ｍｌを、内径３７ｍｍで長さ２５ｃｍのチューブ中に正確に計量した。４５分間タンブリングした後、１．００ｍｍ未満のフラクションを篩い分けによって取り除いてからサンプルを再計量した。１．００ｍｍ未満のフラクションの重量と試験開始時の物質の総重量に基づいて、摩耗による重量損失（％）を算出した。４５分のタンブリング時間により、サンプルは３６００の降下を受けた。
【００３０】
物質の硫化：不活性キャリヤーガス（一般にはＮ２またはＣＨ４）中にて１％Ｈ２Ｓを使用して、前駆体物質を完全に硫化された状態にした。いずれの場合も、ガスの流量は、周囲温度および周囲圧力にて４２リットル／時であった。
【００３１】
実施例１
下記の組成物を使用してサンプルを作製した（量はすべて重量部である）。
【００３２】
【表１】
2010500920.tif 000002
【００３３】
結果：  硫化前
【００３４】
【表２】
2010500920.tif 000003
【００３５】
結果：  硫化後
【００３６】
【表３】
2010500920.tif 000004
【００３７】
特性が組み合わさったことで、実施例１（ａ）は、ＭＣＳとＴＢＤの値が大きいこと、そして硫化前と硫化後における摩耗が少ないことを示している。比較例２は、高い圧潰強さを有するが、耐摩耗性がかなり劣る（すなわち、摩耗損失が大きい）。
【００３８】
実施例２
本実施例においては、造粒プロセス時に結合剤比を変えると共に温水（５５℃）または冷水（約１５℃）を使用して調べた。
【００３９】
【表４】
2010500920.tif 000005
【００４０】
結果
【００４１】
【表５】
2010500920.tif 000006
【００４２】
これらの結果から、第１と第２の結合剤を使用することで、単一の結合剤を使用したサンプルより摩耗損失が大幅に減少する、ということがわかる。温水や冷水の使用は、大きな影響を及ぼさないようである。
【００４３】
実施例３
結合剤比を変えると共に上記配合物中の銅のレベルを２５％から５０％に増大させて調べた。
【００４４】
【表６】
2010500920.tif 000007
【００４５】
結果
【００４６】
【表７】
2010500920.tif 000008
【００４７】
実施例４：水銀ピックアップ試験
検討用に選定した配合物は、１）実施例２（ａ）；２）実施例３（ａ）；および３）結合剤２だけを含有する比較例（実施例１の項の比較例３）；であった。
【００４８】
２．８〜４．７５ｍｍの前駆体顆粒の一部を１．０〜２．０ｍｍの粒径に圧潰し、次いで窒素中１．０％のＨ２Ｓにより４２リットル／時にて完全に硫化することによって、試験用の材料を作製した。硫化工程の後に、反応器からＨ２Ｓガスをパージした。試験は、２５ｍｌ装入量の上記吸収剤を使用して、ＬＨＳＶ＝７．０ｈｒ−１にて、そして元素状水銀で約１．０ｐｐｍ  ｗ／ｖにまで飽和させたｎ−ヘキサンを使用して、特に明記しない限り合計７５０時間の実験時間にわたって行った。これにより、これまでに行われている標準的な実験との比較が可能となる。試験時間中、反応器流出物を時々サンプリングし、水銀の損失（ｓｌｉｐｐａｇｅ）に関して分析した。
【００４９】
試験時間の終わりに、穏やかな窒素流れを使用して床を乾燥し、減圧法を使用して反応器から９つの別個のサブベッド（ｓｕｂ−ｂｅｄ）として取り除いた。ＩＣＰ−原子発光分光法を使用してそれぞれのサブベッドを全水銀に関して分析して、水銀分布の決定を可能にした。さらなるチェックを行い、実験時の反応器入口の平均水銀濃度を算出した。それぞれの計量されたサブベッド上の水銀レベルの分析から、それぞれに対する水銀の重量を算出し、その総和により、実験時に床を通過した水銀の総重量を得た。実験を継続した総時間数とヘキサンの流量（ｍｌ／ｈｒ）を知ることにより、床入口の平均［Ｈｇ］｛ｐｐｂ表示のＨｇ（ｗ／ｖ）｝は次のようになる：
【００５０】
【数１】
2010500920.tif 000009
【００５１】
得られた結果は下記のとおりであった。
【００５２】
【表８】
2010500920.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月21日(2009.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄、銅またはニッケルの硫化物、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤を含み、ここで前記第１の結合剤がセメント結合剤であり、第２の結合剤が２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比のアルミノケイ酸塩クレイ結合剤である、粒状の水銀吸収剤。
【請求項２】
担体物質がアルミナまたは水和アルミナである、請求項１に記載の吸収剤。
【請求項３】
第１の結合剤がアルミン酸カルシウムセメント結合剤である、請求項１または請求項２に記載の吸収剤。
【請求項４】
第２の結合剤がアタパルジャイトクレイである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸収剤。
【請求項５】
第１の結合剤と第２の結合剤との相対量が２：１〜３：１（第１の結合剤対第２の結合剤として）の範囲である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸収剤。
【請求項６】
（ｉ）金属硫化物を形成することができる、鉄、銅またはニッケルの化合物と、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤とを水の存在下にて組み合わせて、粒状の吸収剤前駆体物質を形成させる工程；
（ｉｉ）該吸収剤前駆体物質を乾燥する工程；および
（ｉｉｉ）乾燥した該吸収剤前駆体物質を硫化して、該鉄、銅またはニッケルの化合物から金属硫化物を形成させる工程；を含み、
ここで前記第１の結合剤がセメント結合剤であり、第２の結合剤が２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比のアルミノケイ酸塩クレイ結合剤である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の水銀吸収剤の製造方法。
【請求項７】
金属硫化物を形成することができる、鉄、銅またはニッケルの化合物と、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤とをグラニュレーター中で水の存在下にて組み合わせる、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
硫化工程が、硫化水素、硫化カルボニル、メルカプタン、およびポリスルフィドから選択されるイオウ化合物と、金属硫化物を形成することができる鉄、銅またはニッケルの化合物とを、乾燥した吸収剤前駆体物質中にて反応させることによって行われる、請求項６または請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
水銀を含有する供給流れと、請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸収剤または請求項６〜８のいずれか一項に従って製造した吸収剤とを接触させることを含む、水銀除去方法。
【請求項１０】
イオウ化合物で処理することによって金属硫化物を形成することができる鉄、銅またはニッケルの化合物、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤を含み、ここで前記第１の結合剤がセメント結合剤であり、第２の結合剤が、２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比のアルミノケイ酸塩クレイ結合剤である、粒状の水銀吸収剤前駆体。
【請求項１１】
担体物質がアルミナまたは水和アルミナである、請求項１０に記載の水銀吸収剤前駆体。
【請求項１２】
第１の結合剤がアルミン酸カルシウムセメント結合剤である、請求項１０または請求項１１に記載の水銀吸収剤前駆体。
【請求項１３】
第２の結合剤がアタパルジャイトクレイである、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の水銀吸収剤前駆体。
【請求項１４】
水銀を含有する供給流れと、水銀を吸収することができる金属硫化物を含む吸収剤とを接触させることを含み、ここで該吸収剤は、金属硫化物を形成することができる鉄、銅またはニッケルの化合物、担体物質、第１の結合剤、および第２の結合剤を含む前駆体と、イオウ化合物を含有する第１の流れとをその場で接触させることによって形成され、該第１の結合剤がセメント結合剤であり、第２の結合剤が、２より大きいアスペクト比を有する高アスペクト比のアルミノケイ酸塩クレイ結合剤である、水銀除去方法。
【国際調査報告】
2010500920.tif 000011
2010500920.tif 000012