[發明專利]一種用于烯烴凈化的分子篩陶瓷膜材料及其制備與應用

有效

• 申請號: 201711191742.7
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107970781B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 陳偉;周永賢;張春秀;王鵬飛;何秋平;徐華勝;張伏軍
• 申請（專利權）人: 上海綠強新材料有限公司;上海化工研究院有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D71/02;B01J20/18;B01J20/30;C04B41/85;C07C7/13;C07C11/04;C07C11/02
• 代理公司: 31225 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 王小榮

本發明涉及一種用于烯烴凈化的分子篩陶瓷膜材料及其制備與應用，分子篩陶瓷膜材料中，陶瓷材料表面負載的分子篩顆粒的粒徑為0.1?3μm，分子篩層的厚度為3?5μm；制備時，依次經陶瓷材料預處理、分子篩晶種預涂覆、密閉晶化即可；分子篩陶瓷膜材料用于將氣態烯烴流中的極性含氧化合物脫除至1ppm以下。與現有技術相比，本發明制備得到的分子篩陶瓷膜材料不僅具備較高的機械強度、較大的比表面積、厚度均一的分子篩層，而且分子篩層無縱向和橫向裂紋，表面無氣孔，結合強度高且不易脫落；在吸附烯烴流中的極性含氧化合物雜質時，凈化深度達到1ppm以下，不僅傳質阻力較小，而且能耗較低，再生能力強。

技術領域

本發明屬于無機膜材料技術領域，涉及一種用于烯烴凈化的分子篩陶瓷膜材料及其制備與應用。

背景技術

聚烯烴工業是石化產業的支柱，占有國家重要戰略地位。聚合級烯烴深度凈化技術作為烯烴聚合反應的關鍵前提，對聚烯烴產品的品質與產量，以及下游塑料行業的未來發展都產生著巨大的影響。隨著烯烴聚合催化劑的更新換代，催化劑對乙烯、丙烯、丁烯等原料的純度要求越來越高。目前，烯烴的生產技術主要包括：蒸汽裂解、催化裂解、催化脫氫、甲醇制烯烴(MTO)、甲醇制丙烯(MTP)等。無論是傳統的裂解法，還是新型的MTO、MTP工藝，制備得到的烯烴原料中都含有各種雜質，諸如H₂O、O₂、CO、CO₂、甲醇、二甲醚、丙醛、丙酮、羰基硫等。尤其是痕量甲醇、二甲醚、丙醛等極性含氧化合物雜質的存在，不僅嚴重影響了聚烯烴催化劑的活性，甚至還會因催化劑中毒而導致整個裝置停產，造成重大的經濟損失。

目前，在深度凈化烯烴流中的極性含氧化合物時，廣泛采用的工藝技術方法是通過顆粒狀吸附劑吸附除去烯烴流中痕量的甲醇、二甲醚、丙醛等極性含氧化合物雜質。然而，該方法在深度脫除極性含氧化合物雜質時，存在著傳質阻力大、接觸面積小、耗損大等缺點，尤其是對顆粒狀吸附劑再生活化時需要巨大的能耗，不利于節能減排，并且大大增加了操作成本。

因此，迫切需要開發一種新型的甲醇、二甲醚、丙醛等極性含氧化合物凈化吸附劑。

膜吸附和分離技術，由于其精度高、能耗低、污染少、易于實現連續分離等優點，被廣泛應用于化工、食品、醫藥、環保、冶金等工業領域。分子篩陶瓷膜作為近十多年發展起來的一種新型無機膜，不僅具備耐高溫、抗腐蝕性、高機械強度、低傳質阻力、大通量等優點，而且還具備均一可調的孔道結構和結構特性，適合應用于滲透汽化和氣體分離。目前，已有的分子篩陶瓷膜主要有LTA型、FAU型、T型、MFI型、MOR型等膜，其合成方法主要有：原位水熱合成法、二次生長法、微波合成法和化學氣相遷移法。其中，應用最多的為二次生長法。