[發明專利]具有大的外部表面積的沸石吸附劑、其制備方法以及其用途

在審

• 申請號: 202210544367.4
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN114950349A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: C.拉羅什;P.萊夫萊維;L.布維爾;S.尼古拉斯;C.盧茨;M-L.拉貝德
• 申請（專利權）人: 阿科瑪法國公司;IFP新能源公司
• 主分類號: B01J20/18
• 分類號: B01J20/18;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

本發明涉及具有大的外部表面積的沸石吸附劑、其制備方法以及其用途。本發明涉及基于FAU沸石的附聚晶體的沸石吸附劑，所述沸石吸附劑包含鋇和/或鉀且具有大的外部表面積、兼具在選擇性和機械強度方面的最佳性質。這些吸附劑在以下中獲得應用：分離C8芳族異構體且特別是二甲苯的級分；分離經取代的甲苯例如硝基甲苯、二乙基甲苯或甲苯二胺的異構體；以及分離甲酚和多元醇例如糖。

本申請是申請號為201480025585.0、申請日為2014年09月05日、優先權日為2013年9月9日、發明名稱為“具有大的外部表面積的沸石吸附劑、其制備方法以及其用途”的專利申請的分案申請。

本發明涉及含八面沸石型沸石的附聚體形式的吸附劑，所述吸附劑具有由氮吸附表征的典型地大于20m².g^-1、且優選40m².g^-1～200m².g^-1的大的外部表面積。

本發明還涉及用于制備所述具有大外部表面積的沸石吸附劑的方法、以及所述沸石吸附劑如下的用途：用于分離異構體(更特別地二甲苯)的氣態或液體混合物、且特別地用于從包含具有8個碳原子的異構體的芳族烴進料開始來生產非常純的對二甲苯。

本領域公知的是，使用由X或Y型八面沸石(FAU)沸石組成的除了鈉陽離子以外還包含單獨或混合的鋇、鉀或鍶離子的沸石吸附劑來選擇性地吸附芳族烴混合物中的對二甲苯。

專利US3558730、US3558732、US3626020和US3663638表明，基于鈉和鋇(US3960774)或者基于鈉、鋇和鉀的包含鋁硅酸鹽的沸石吸附劑有效地用于分離C8芳族餾分(包含具有8個碳原子的芳族烴的餾分)中所存在的對二甲苯。

在類似于專利US2985589中所描述的那些的液相工藝、優選模擬逆流型液相工藝中，使用專利US3878127中所述的吸附劑作為吸附試劑，且其尤其適用于C8芳族餾分。

在前面所列的專利中，沸石吸附劑為處于粉末狀態下的晶體形式或者為主要由沸石粉末以及最高達20重量％惰性粘結劑構成的附聚體的形式。

通常通過鋁硅酸鹽凝膠的成核和結晶來合成FAU沸石。該合成導致晶體(通常為粉末形式的)，其在工業規模上的使用是特別困難的(在操作期間的大的壓頭損失)。因此，優選這些晶體的附聚形式，具有顆粒、細紗以及其它附聚體的形式，所述形式可通過擠出、造粒、噴霧以及本領域技術人員已知的其它附聚技術獲得。這些附聚體不具有粉狀材料的固有缺點。

而且，沸石晶體最經常地由含水的堿液(例如氫氧化鈉水溶液)制備，且如果期望的話，鈉陽離子可全部或部分地用其它陽離子例如鋇或者鋇和鉀替代(交換)。這些陽離子交換可在粉狀沸石與附聚粘結劑通過本領域技術人員已知的常規技術進行附聚之前和/或之后實施。

附聚體(不論它們是否為板、珠、擠出物等的形式)通常由附聚粘結劑以及構成(在吸附方面的)活性成分(元素)的沸石晶體組成。該附聚粘結劑旨在用于提供晶體在附聚結構中的彼此內聚，而且還必須能夠給所述附聚體賦予足夠的機械強度以避免或者至少盡可能地最小化在工業應用中可能發生的破裂、破碎或斷裂的風險，在所述工業應用期間，附聚體經受許多應力，例如振動、大的和/或頻繁的壓力變化、運動等。

這些附聚體例如通過如下制備：形成粉末形式的沸石晶體與粘土漿的糊料，其比例為約80～90重量％的沸石粉末和20～10重量％的粘結劑，然后，形成為珠、板或擠出物，并且在高溫下熱處理以用于烘烤所述粘土并且使沸石再活化，此外，可在粉狀沸石與粘結劑的附聚之前和/或之后實施陽離子交換(例如與鋇進行交換)。

獲得如下的沸石形體：其粒度為幾毫米、或甚至約1毫米，而且，如果附聚粘結劑的選擇和造粒根據標準程序完成的話，所述沸石形體具有令人滿意的性質(特別是孔隙率、機械強度和耐磨性)的組合。但是，由于存在在吸附方面惰性的附聚粘結劑，這些附聚體的吸附性質必然相對于起始活性粉末發生降低。