[發明專利]一種利用報廢沸石分子篩催化劑制備疏水吸附劑的方法

有效

• 申請號: 201410050782.X
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103801260A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 龍英才
• 申請（專利權）人: 上海復榆新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬于吸附劑技術領域，具體涉及一種利用報廢沸石分子篩催化劑制備疏水吸附劑的方法。

背景技術

疏水沸石吸附劑疏水親有機物的吸附特性，可以在水中或者從潮濕的空氣中回收和去除有機物，高的熱穩定性賦予其可再生重復使用的優點。疏水吸附劑的這種特性已被開發的應用有：從茶水中精制茶多酚（201010141765.9）、茶胺酸(201010141788.X)?、茶多糖（201010141786.0）和綜合提取生物活性物質（201010141764.4）；從發酵醪液中低能耗吸附濃縮生物質燃料酒精（ZL200610147252.2，CN101024846B）；從廢水中提取回收有機溶劑（ZL200710042329.4,?ZL200810037450.2，?CN101318717B）；石油化工領域的工業廢水中除去并回收低濃度丙酮；吸附去除室內空氣中的甲醛和氟利昂（高滋等主編“沸石催化與分離技術，中國石油出版社2009年7月第1版，P338-349）等。?上述應用均使用MFI型疏水硅沸石吸附劑。該吸附劑用有機胺為導向劑合成的硅鋁摩爾比（SAR）﹥300高硅H-ZSM-5分子篩加粘結劑成型后再經水熱轉晶為無粘結劑吸附劑。此吸附劑在高溫的水蒸氣氣氛中處理使其獲得良好的疏水性成為無粘結劑疏水硅沸石吸附劑(ZL94112035.X)。中國發明專利CN1017557889B公布的BEA型無粘結劑疏水高硅沸石吸附劑是以市購的鈉型BEA沸石粉為原料，添加富含二氧化硅的無定形硅鋁膠粘結劑成形后、再經水熱反應原位轉晶、酸脫鋁、并于高溫水蒸氣中疏水化處理后制成。?上述二種商品無粘結劑疏水硅沸石吸附劑吸附容量高、疏水性能優良，主要用于異構體的工業吸附分離。其制造工藝復雜、高原料成本和高能耗帶來的高售價，使其在工業上尤其是在環境保護領域中推廣使用受到制約。

在石油化工和精細化工中廣泛使用沸石分子篩作為催化劑，每年有大量在催化反應中失活而無法再生恢復活性的報廢顆粒狀H-型沸石分子篩催化劑只能作為固體垃圾拋棄，這既浪費了資源，也在某種程度上污染了環境。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制造工藝簡單、成本低和能耗低的利用報廢沸石分子篩催化劑制備疏水吸附劑的方法。

本發明所提供的利用報廢沸石分子篩催化劑制備疏水吸附劑的方法，具體步驟如下：

將催化反應中失活而無法再生恢復活性的報廢顆粒狀H-型沸石分子篩催化劑過篩除去粉末，再經酸洗除去鐵銹，烘干，然后焙燒除去積碳，最后在稀鹽酸蒸汽中疏水性活化處理，制成疏水吸附劑。

所述焙燒除去積碳的焙燒溫度是450-550℃，焙燒時間是1-3小時。

所述疏水性活化處理所用稀鹽酸的質量百分比濃度是5-25%（優選7-14%），反應溫度是550-650℃，反應時間是1-7小時。?

所述報廢顆粒狀的H-型沸石催化劑的骨架硅鋁摩爾比大于20，氧化鈉含量低于1.0?wt%，粘結劑的含量0-30wt%?；

其結構類型是：含有10氧員環主孔道且孔徑0.50-0.57nm?的MFI（ZSM-5）型、FER(鎂堿沸石或ZSM-35)型或TON（ZSM-22）型；或者，含有12?氧員環主孔道且孔徑0.60-0.75nm?的MOR（絲光沸石）型、BEA（beta）型或FAU（Y）型。

本發明的方法制成的疏水吸附劑，其疏水親有機物的吸附特性用表觀疏水系數S表征。該系數定義為室溫下吸附劑的飽和正己烷吸附容量V_正己烷和飽和水吸附容量V_水的比值。該比值大于1?意味吸附劑具有疏水性。疏水系數的計算公式如下：

S?=?V_正己烷/V_水=1.53?X?W_正己烷/W_水?????-I

式中W_正己烷和W_水分別表示該吸附劑在室溫下正己烷和水蒸氣的飽和吸附量。

_正己烷和W_水的測定方法如下：