[其他]高效吸附劑及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 101986000002838
• 申請日: 1986-04-26
• 公開（公告）號: CN86102838B
• 公開（公告）日: 1987-09-09
• 發明（設計）人: 謝有暢;劉軍;卜乃瑜;楊乃芳;楊戈;唐有祺
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 代理公司: 北京大學專利事務所
• 代理人: 周政

一氧化碳和不飽和烴的高效吸附劑。它是一種把一價銅與高比表面載體混合加熱，使一價銅化合物負載在高比表面載體上的吸附劑。可用于從混合氣中分離一氧化碳和不飽和烴。使用后的吸附劑經加熱或減壓，即可脫附，脫附后的吸附劑可循環使用。

本發明屬于混合氣的分離及原料氣的凈化領域。

一氧化碳或不飽和烴是重要的工業原料，如何從混合氣體中把它們分離出來，是一個重大的工業課題。此外，一氧化碳或不飽和烴在一些原料氣中是有害的雜質，需要除去。例如，在合成氨的流程中，多年來用銅氨溶液清除一氧化碳，但需在高壓下進行，設備昂貴，同時銅氨溶液損耗大，腐蝕性強，易生成沉淀堵塞管道，操作困難。

70年代初，美國坦尼科（Tenneco）公司以四氯化鋁亞銅的甲苯溶液作為吸收劑，從混合氣中吸收一氧化碳或乙烯，以達到分離的目的〔US 3651159（1972）駱有壽，燃料化學學報10卷251（1982）;Oil and Gas Journal，No.52 Vol.76 Dec.25（1978）〕。該吸收附在30℃、一氧化碳的分壓為578mmHg時，每毫升可吸收一氧化碳1.8毫摩爾。但該吸收劑會因所含三氯化鋁遇水被水解而失效，同時水解產生的氯化氫會腐蝕設備，產生的沉淀還會堵塞管道。為此，用該吸收劑時，混合氣中的含水量須小于1ppm。此外，溶劑甲苯易揮發進入氣相，最后還需分離，回收溶劑。

為了克服上述缺點，人們曾嘗試用固體吸附劑代替液體吸收劑。美國聯合碳化物公司的專利〔US 4019879（1977）〕公開了用陽離子為一價銅的分子篩作為吸附劑，分離一氧化碳或乙烯。該分子篩是通過亞銅鹽溶液與分子篩中的鈉離子進行交換制得的。由于可交換和交換來的亞銅離子數量不夠多，從而使此類分子篩吸附一氧化碳或乙烯的量不高，據報道，在25℃，一氧化碳分壓為99mmHg時，每克吸附劑可吸附一氧化碳或乙烯1.7毫摩爾。

近年來，日本東京工業大學Hirai等，將四氯化鋁亞銅甲苯溶液負載在聚苯乙烯的微孔內或活性炭上，或者用氯化亞銅的鹽酸溶液浸泡活性炭，然后除去溶劑，制成吸附劑〔Hirai，H.et al，Chemistry Letter，261（1983）;特許公報昭59-136134〕。此種吸附劑在20℃、一氧化碳壓力為680mmHg時，每克吸附劑可吸附一氧化碳1.24毫摩爾。

上述各吸附劑對一氧化碳或乙烯的吸附量都小于前述的四氯化鋁亞銅甲苯溶液的吸收量。

本發明的目的是獲得一種新型的高效吸附劑，它對一氧化碳或乙烯的吸附量都大于已有吸附劑或液體吸收劑的容量;并對不飽和烴皆有吸附作用，同時避免了前述液體吸收劑遇水水解以及由此產生的有害后果。本吸附劑遇水不被破壞，吸附水后經加熱去水，即可有效地吸附一氧化碳或不飽和烴。該吸附劑可用于從混合氣中分離一氧化碳或不飽和烴或凈化含有該兩類氣體的原料氣。生產或使用這種吸附劑，能耗小、投資少、操作費用低、經濟效益高。

本發明的吸附劑是通過表面擴散表面反應等形成的一價銅化合物負載在高比表面載體上的一種吸附劑，其中至少含有一種一價銅的化合物或一種兩價銅的化合物，但當作為吸附劑使用時，最好任選一種本技術領域內普通技術人員熟知的還原方法把兩價銅還原成一價銅，另外，還至少含有一種作為銅化合物載體的高比表面載體，如天然或合成的分子篩、氧化鋁、硅膠、硅鋁膠等，可用的分子篩包括：A型、X型、Y型、ZSM型，絲光沸石或磷酸鋁分子篩等，分子篩中的陽離子可以是：Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Cu⁺、NH⁺₄、或H⁺，或者它們的混合型。當吸附劑中的一價銅被氧化成兩價銅時，可任選一種本技術領域內普通技術人員熟知的還原方法把兩價銅還原成一價銅的化合物，即可恢復原有性能，該過程稱之為再生。