[發明專利]一種吸附材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811264088.2
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN111097368A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 王海洋;李杰;張信偉
• 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大連石油化工研究院
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01J20/30;C10G25/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種吸附材料及其制備方法和應用。所述吸附材料的制備方法，包括如下內容：（1）采用糖溶液對5A分子篩進行浸漬處理，浸漬處理后進行干燥、惰性氣氛下焙燒；（2）步驟（1）所得物料進行含氮化合物溶液浸漬處理；步驟（2）浸漬處理后的物料經過干燥、焙燒后制得改性5A分子篩。所述方法制備的吸附劑具有吸附容量高、吸附速率快等諸多優點。

技術領域

本發明涉及一種吸附材料及其制備方法和應用，具體地說涉及一種高吸附容量的改性5A分子篩吸附材料及其制備方法和應用。

背景技術

5A分子篩的主孔道是一個內部孔體積為0.776 nm³的立方鈉晶格，孔徑大小約為0.5 nm，可以允許分子直徑小于0.5 nm的分子通過。由于其擇形吸附作用，5A分子篩被廣泛用于各種石油原料中正構烷烴和非正構烴類的分離過程中，形成了氣固吸附的固定床工藝和液固吸附的模擬移動床工藝。

5A分子篩是選擇性分離石腦油餾分中正構烷烴的高效吸附材料。石腦油由正構烷烴，異構烷烴、環烷烴及芳烴等多種烴類的混合物組成。對于蒸汽裂解乙烯而言，不同種類的烴對乙烯生成的貢獻大小不同。正構烷烴的乙烯收率最高，其次是環烷烴、異構烷烴，而芳烴對乙烯生成無貢獻。另一方面，作為催化重整原料，正構烷烴環化脫氫成芳烴的反應速度很慢，轉化率低。因此采用5A分子篩吸附劑將石腦油中正構烷烴分析是充分利用石腦油的有效方法。

國外UOP公司、Exxonmobil公司以5A分子篩為吸附劑開展了分離石腦油中的正構烷烴與非正構烴的研究工作，并取得了卓有成效的研究成果。華東理工大學基于分子管理的理念，開發了5A分子篩固定床吸附分離工藝，分別作為蒸汽裂解制乙烯和催化重整的原料，提高了石腦油的綜合利用價值。

CN103170304A公開一種涉及采用凹凸棒土制備直鏈烷烴吸附用5A分子篩的方法。將凹凸棒土在高溫下煅燒，并用鹽酸溶液浸泡處理后，與氫氧化鈉水溶液充分溶解，將氫氧化鈉和偏鋁酸鈉于水中充分溶解，將兩種液體迅速混合，劇烈攪拌得到乳白色膠體，膠體在80-95℃下晶化4-6h后，冷卻、過濾、洗滌至pH＜9，烘干，即得到4A分子篩原粉；最后將其與氯化鈣溶液進行離子交換，得到5A分子篩。該5A分子篩對正癸烷的靜態飽和吸附量可達0.0716g/g，對正十五烷的靜態飽和吸附量可達0.123g/g。采用廉價易得的凹凸棒土資源制備5A分子篩，替代傳統化學原料法，且該分子篩對直鏈烷烴具有良好的飽和吸附量。

CN104045095A公開了一種5A分子篩的制備方法。將正硅酸乙酯加入氫氧化鈉水溶液中，攪拌一段時間，將偏鋁酸鈉加入水中充分溶解，將兩種液體迅速混合，劇烈攪拌得到乳白色膠體，膠體在80-95℃下晶化4-6h后，冷卻、過濾、洗滌至pH＜9，烘干，即得到4A分子篩原粉；最后將其與氯化鈣溶液進行離子交換，得到5A分子篩。該5A分子篩對正癸烷的靜態飽和吸附量可達0.538g/g，對正十五烷的靜態飽和吸附量可達0.647g/g。采用有機硅源正硅酸乙酯為硅源制備5A分子篩，替代無機硅源硅酸鈉，使得5A分子篩的孔道具備多樣性，該分子篩對直鏈烷烴具有良好的飽和吸附量。

CN1530167A公開一種高性能變壓吸附5A分子篩的制備方法，其包括如下工藝步驟：（1）80-90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。（2）將造粒后的顆粒狀中間產物根據產品細度要求進行篩分，烘干后經200℃-1000℃高溫焙燒。（3）焙燒后的中間產物浸入4-25％（重量）的氫氧化鈉溶液中進堿處理，洗滌后用2-20％（重量）的CaCl₂溶液進行Ca²⁺交換，洗滌、烘干后將顆粒狀產物在100℃-800℃進行二次焙燒，得高性能變壓吸附5A分子篩產品。該方法制備的5A分子篩具有較大的吸附容量和較快的擴散速率，并具有較高的機械強度，用于變壓吸附制氧，制氫及石油脫蠟等方面。