[發(fā)明專利]一種無鉀型低硅鋁比X型分子篩吸附劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410410576.5
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN104174356A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏渝偉;劉利爽;龐玲玲;侯書紅
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽市建龍化工有限公司
• 主分類號: B01J20/18
• 分類號: B01J20/18;B01J20/30;B01D53/02;C01B39/22
• 代理公司: 河南廣文律師事務(wù)所 41124
• 代理人: 王自剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子篩制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無鉀型低硅鋁比X型分子篩吸附劑的制備方法。

背景技術(shù)

在此處鍵入氧氣是三大工業(yè)氣體之一，工業(yè)用氧，大部分采用深冷空分物理法制氧。根據(jù)空氣中各組分沸點的不同實現(xiàn)分離過程，得到純度99%以上的氧氣。為防止降溫過程中氣體凝結(jié)堵塞管道，工藝要求對空氣預(yù)先進行干燥和脫除二氧化碳的處理。

在深冷空分純化器中，常用的吸附劑是13X分子篩，空氣中二氧化碳含量在300-400ppm，空氣壓縮之后，二氧化碳分壓約為2-3mmHg之間，因此提高低分壓條件下對二氧化碳的吸附容量是目前吸附劑改進的一個關(guān)鍵技術(shù)。

為了提高二氧化碳低分壓吸附，迎合深冷空分大型制氧裝置對吸附劑的需求，人們越來越多的關(guān)注低硅鋁比X型分子篩的制備，根據(jù)?Lowenstein規(guī)則，兩個鋁氧四面體不能相聯(lián)的規(guī)則，即分子篩骨架SiO₂/Al₂O₃最低為2.0，目前已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化的人工合成的分子篩，?純鈉體系下合成的分子篩只有A型分子篩的SiO₂/Al₂O₃為2.0，而嘗試在純鈉體系下合成低硅鋁比X型分子篩，都或多或少的摻雜A型雜晶，這將不利于吸附劑的應(yīng)用。

目前低硅鋁比X型分子篩通用的合成方式是在鈉鉀兩種堿金屬陽離子共存的條件下制備，在后期再經(jīng)過離子交換改性處理之后，得到鈉型低硅鋁比X型產(chǎn)品，這就大大增加了生產(chǎn)成本和交換廢液的排放，不利于環(huán)境友好型工業(yè)化生產(chǎn)。

美國專利US6,596,256采用五水偏硅酸鈉和固體鋁酸鈉為硅源和鋁源，在低溫60℃長期晶化得到硅鋁比為2.0-2.2的低硅型X型分子篩，但是因晶化時間過長而生產(chǎn)效率很低，造成單位產(chǎn)量成本的大大增加，不適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)。

因此本發(fā)明提供一種快速有效的制備硅鋁比為2.0-2.2的無鉀型低硅鋁比X型分子篩的方法背景技術(shù)描述段落。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無鉀型低硅鋁比X型分子篩吸附劑的制備方法，快速有效的制備硅鋁比為2.0-2.2的無鉀型低硅鋁比X型分子篩；能夠使用普遍易得原料，且原料可循環(huán)利用，生產(chǎn)成本低，工藝簡單，重復(fù)性好，便于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是：一種無鉀型低硅鋁比X型分子篩吸附劑的制備方法，具體包括下列步驟：

（1）、制備鋁酸鈉

按公知技術(shù)制備鋁酸鈉。

例如，在加熱條件下，Na₂O/A1₂O₃按摩爾比為1.7～2.3的比例投料，在100℃～130℃溶液體系下煮沸1h～6h，即得鋁酸鈉溶液，經(jīng)過濾后作為鋁源用于分子篩原粉的制備，其中Al₂O₃含量為110～140g/l，Na₂O/A1₂O₃?摩爾比為1.7～2.4。其中堿源為固體氫氧化鈉、循環(huán)使用的母液、氫氧化鈉的溶液或含水混合物。其中母液所含的氫氧化鈉與新投入的氫氧化鈉的投料摩爾比例為0～5。

（2）、制備導(dǎo)向劑

將硅源加入鋁酸鈉中，制備導(dǎo)向劑。導(dǎo)向劑的制備技術(shù)為公知技術(shù)。

例如，可以按摩爾比SiO₂/A1₂O₃=15～20，Na₂O/A1₂O₃=15～20，H₂O/Na₂O=10～30的比例投料，分別稱取一定量的硅源、鋁源、堿源和水，先將堿源和鋁源加入水中得到高堿度鋁酸鈉，然后將硅源快速加入高堿度鋁酸鈉中，室溫下攪拌后，25～35℃老化1～7d，即得到所需導(dǎo)向劑。

（3）、合成無鉀型低硅鋁比X型分子篩原粉

a、備料