[發明專利]一種無粘結劑球形5A分子篩吸附劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710999862.3
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN109692658B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 王紅超;王輝國;王德華;郁灼;劉宇斯;高寧寧
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J20/18
• 分類號: B01J20/18;B01J20/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種無粘結劑球形5A分子篩吸附劑，所述吸附劑的灼基堆密度為0.79～1.03g/mL，250N抗壓破碎率小于1質量％，孔直徑為50～1000nm的大孔的孔體積為0.10～0.22mL/g。該吸附劑堆密度高、強度好，無粘結劑、吸附容量高且制備方法簡單。

技術領域

本發明為一種無粘結劑球形分子篩吸附劑及其制備方法，具體地說，是一種無粘結劑球形5A分子篩吸附劑及其制備方法。

背景技術

從各類石油產品中分離正構烷烴具有重要的實用和經濟價值，例如從汽油餾分中分離正構烷烴后可以顯著提高汽油的辛烷值；從煤油餾分中分離出的nC₁₀～nC₁₄正構烷烴是制備洗滌劑的原料；柴油餾分中分離出的nC₁₄⁺正構烷烴可以合成石油蛋白，氯化石蠟，增塑劑，潤滑油添加劑等高附加值產品；石腦油中正構烷烴和其它烴類(異構烷烴，環烷烴和芳烴)的分離可以優化原料，提高下游乙烯和重整裝置的效益。上述石油產品餾程范圍較寬，且各異構體間沸點差別較小，難以用精餾方法分離正構烷烴。5A分子篩有效孔徑為0.50nm，可以吸附直鏈的正構烷烴，而阻止帶支鏈的異構烷烴、環烷烴及芳烴進入孔內，可實現正構烷烴的吸附分離。

人工合成的分子篩通常為細小粉末狀，需加入一定量的粘結劑聚結成型后才能滿足工業應用。其中高嶺土類粘土作為粘結劑可使分子篩制備成多種形狀，并且大大提高了分子篩成型體的強度，雖然高嶺土類粘土本身通常不具有吸附選擇性，但是可經過焙燒和堿處理使其中的硅鋁酸鹽轉變成為分子篩，從這些方面來說，高嶺土類粘土是一種較理想的分子篩成型粘結劑。

USP4818508公開了一種以粒度為1.5～15μm的高嶺土為原料合成A型分子篩的方法，加入少量致孔劑，加水混合成型，然后再高溫焙燒，用堿液進行水熱處理使高嶺土轉化成4A分子篩，并在堿液處理時加入氧化鋁以補鋁。

CN92111878.3公開了一種無粘結劑5A吸附劑的制備方法，合成4A分子篩過程中或合成后晶體洗滌后加入晶體重量15～35％的高嶺土類粘土和0.2～2％的田菁粉，纖維素鈉或其它淀粉成型，再經氫氧化鈉溶液處理和用氯化鈣進行離子交換制成。

CN03115743.2公開了一種可用于變壓吸附和石油脫蠟用5A分子篩的制備方法，將80～95重量份的4A分子篩原粉與5～20重量份的高嶺土類粘土混合，加入1～50重量份的添加劑植物纖維，在高速制粒機中造粒。然后將造粒后的顆粒狀中間產物根據產品細度要求進行篩分，烘干和高溫焙燒。焙燒后的中間產物用氫氧化鈉溶液中進行堿處理，洗滌后用CaCl₂溶液進行Ca²⁺交換，洗滌、烘干后將顆粒狀進行二次焙燒，得到5A分子篩產品。

高嶺土作為分子篩成型粘結劑也有其缺點：1)高嶺土是不可再生資源，硅鋁含量高的高嶺土還屬于稀缺資源；2)高嶺土中硅鋁酸鹽以外的雜質成分不僅不能轉變成為分子篩，而且還可能使待分離組分發生副反應對吸附分離產生不利影響。因此需要在分子篩成型過程盡可能減少高嶺土類粘土的添加比例。然而隨著粘土添加比例的減少，成型體的強度也會降低，增加了使用過程中破碎甚至粉化的風險；堆密度也會減小，降低了單位體積吸附劑的處理量。

CN201110293539.7公開了一種無粘結劑5A沸石吸附劑及其制備方法，以NaA型沸石粉體為原料，硅溶膠或硅酸鈉作粘結劑，使NaA沸石成型。成型后沸石用以重量百分比計含Al₂O₃為5％～35％的堿性水溶液浸泡，使成型吸附劑中粘結劑完全轉化為無粘結劑NaA型沸石，再經鈣交換步驟，將NaA沸石轉化為5A分子篩吸附劑。