[發(fā)明專利]一種CH4

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810336022.3
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108383100B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 丁艷賓;孫星星;鄧振新;許亞杰;張俊杰;王艷;張銀年;胡宏杰
• 申請（專利權）人: 鄭州富龍新材料科技有限公司
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;B01D53/047;C07C9/04;C07C7/13
• 代理公司: 深圳眾邦專利代理有限公司 44545
• 代理人: 譚麗莎

1.一種CH₄/N₂分離用碳分子篩的制備方法，其特征在于：

(1) 將酸催化劑溶解于一定量有機溶劑中并獲得混合溶液，攪拌均勻后將一定量介孔分子篩浸漬在上述溶液中以獲得濾餅，一定時間后抽濾并洗滌濾餅。將濾餅放置在一定溫度條件下的空氣中干燥，待完成后將樣品收集備用；

(2) 取一定量有機高分子材料溶于溶劑并獲得混合溶液，上述混合溶液攪拌均勻后，將之前準備的介孔分子篩樣品加入上述混合溶液中，且將混合樣品放到超聲波發(fā)生器中并在一定溫度條件下連續(xù)輻射后抽濾取出濾餅；

(3) 將濾餅在低于100℃的條件下于空氣中加熱，將溫度進一步升至150℃且繼續(xù)保溫6 h，使濾餅初步炭化，再用一定量的上述有機高分子材料混合溶液，采用前述方法進行二次填充及除水和初步炭化操作，最后在高純氮氣的保護下，將溫度進一步升至900℃且保溫1 h進行炭化處理，升溫速度為5~15℃/min；

(4) 在室溫條件下，將上述炭化處理后的樣品用過量的氫氟酸浸泡24 h，除去介孔分子篩模板劑以得到前驅體；

(5) 將上述獲得的前驅體浸入某稀土元素或過渡元素的硝酸鹽溶液中，抽濾后在120℃條件下干燥3 h以脫去水分；

(6) 在氮氣環(huán)境保護下進行500℃恒溫5h處理，保持溫度恒定同時通入氫氣0.5~1h，然后對裝置進行抽真空處理并保持真空一段時間；

(7) 保持上述溫度恒定且通入一定流量的丙烯氣進行烷烴化學吸附和高溫裂解，使碳分子篩內(nèi)部微孔因部分積碳而初步達到所需的孔徑分布范圍；

(8) 保持上述溫度恒定且通入一定流量甲烷進行化學吸附和高溫裂解，進一步精確調(diào)節(jié)碳分子篩內(nèi)部微孔孔徑，而達到最終所需的孔徑分布范圍；

2.根據(jù)權利1所要求的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的酸催化劑是有機酸或無機酸的一種或幾種；所述的有機溶劑是醇類、苯類、酮類、醚類、四氫呋喃或氯仿中的一種或幾種；所述的介孔分子篩是SBA-15、SBA-16、MCM-41中的一種。

3.根據(jù)權利1所要求的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述的有機高分子材料是酚醛樹脂、蔗糖、糠醇、聚酰亞胺、聚丙烯腈或聚丙烯酰胺中的一種或幾種。

4.根據(jù)權利1所要求的制備方法，其特征在于：步驟(3)中所述的填充和炭化步驟增加至3~5次。

5.根據(jù)權利1所要求的制備方法，其特征在于：步驟(4)中所述的稀土元素或過渡元素是鈷、鉬、鎳、鈀、鈰、銀、鈦、錳、銅中的一種或幾種。

6.根據(jù)權利1所要求的制備方法，其特征在于：步驟(7)中所述的丙烯氣體初步調(diào)孔重復一次或多次，且溫度在500~900℃范圍可調(diào)。

7.根據(jù)權利1所要求的制備方法，其特征在于：步驟(8)中所述的甲烷氣體調(diào)孔重復一次或多次，且溫度在500~900℃范圍可調(diào)。

8.根據(jù)權利1所要求的制備方法，其特征在于：步驟(7) 、(8)中所述的丙烯和甲烷氣體調(diào)孔交替重復一次或多次。