一种用于烃类杂质净化吸附剂、制法及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种用于脱除煤经甲醇制聚合烯烃物料中杂质的净化吸附剂。一种用于烃类杂质净化吸附剂，吸附剂由分子筛、金属氧化物和活性氧化铝制成，各原料重量份比为：分子筛20‑59.5%，稀土氧化物0.5%‑1%，氧化铝40‑64%，其中分子筛是复合型分子筛，由SAPO分子筛或SSZ分子筛，再与A型分子筛、X型分子筛和Y型分子筛中的一种或多种混合。和现有技术相比，本发明专利技术制备的吸附剂不但颗粒机械强度高、粉尘少，吸附热效应低，而且有深度吸附功能，可以用于脱除煤经甲醇制聚合烯烃物料中的水、二氧化碳、硫化氢、甲醇、乙醇、甲醛、乙醛、硫醇、二甲醚等杂质。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于净化吸附剂领域，特别涉及一种用于脱除煤经甲醇制聚合烯烃物料中杂质的净化吸附剂。
技术介绍
：煤经甲醇制聚合烯烃开辟了烯烃生产的第二条原料生产工艺路线。与传统的石油裂解工艺不同，其中生产的乙烯、丙烯中的杂质不管是种类还是含量上，都相差较大。对于煤经甲醇生产的乙烯、丙烯要达到石油裂解工艺的聚合级别的质量水平，净化乙烯、丙烯中的甲醇、乙醇、二甲醚等含氧化物杂质是煤经甲醇制烯烃净化工艺的重点和关键。并且低成本净化烯烃成为了目前普遍的关注的热点。分子筛、氧化铝做为固体吸附剂，经常用于净化分离烯烃、天然气等物流中的杂质。有报道称利用分子筛或氧化铝来净化烯烃中甲醇、二甲醚等含氧化物杂质，烯烃是不饱和烃，有较强的极性，上述烯烃中杂质也是极性分子，利用分子筛吸附净化杂质时，同时也会吸附烯烃，造成吸附床升温，进而引起烯烃在吸附剂表面聚合现象。氧化铝做吸附剂时，虽吸附热低，但存在吸附深度和容量都低的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述不足问题，提供一种用于烃类杂质净化吸附剂，具有较低的吸附热效应，同时又有高容量深度吸附杂质的能力，可以从烯烃流中同时脱出多种极性杂质，如甲醇、乙醇、二甲醚等含氧化物，多次再生后仍然有较好吸附杂质的能力。本专利技术的另一目的是提供一种用于烃类杂质净化吸附剂，工艺简单，保证产品性能。本专利技术的第三个目的是提供一种用于烃类杂质净化吸附剂的应用，应用最合适的领域，效果达到最佳。本专利技术可以通过以下技术方案实现：一种用于烃类杂质净化吸附剂，吸附剂由分子筛、金属氧化物和活性氧化铝制成，各原料重量份比为：分子筛20-59.5%，稀土氧化物0.5%-1%，氧化铝40-64%，其中分子筛是复合型分子筛，由SAPO分子筛或SSZ分子筛，再与A型分子筛、X型分子筛和Y型分子筛中的一种或多种混合。所述吸附剂优选分子筛35-59%，稀土氧化物0.5%-1%，氧化铝40-64%。所述的吸附剂呈圆球状的颗粒，直径在1-5mm之间。所述的氧化铝粉沫的晶体结构为γ-Al2O3，比表面积大于200m2/g。所述的原料分子筛的颗粒尺寸在1-4um之间，其中SAPO或SSZ分子筛的含量占吸附剂总重量的5-10%。所述稀土氧化物为氧化镧（La2O3）或氧化铈(Ce2O3)等。本专利技术一种用于烃类杂质净化吸附剂的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：（1）分子筛、氧化铝粉、稀土氧化物通过机械搅拌充分混合；（2）混合后物料加入成型锅内，转动成型，成型锅转动过程中，喷入粘合剂，制成颗粒状吸附剂，其中粘合剂水的喷入重量占的15-20%，（3）颗粒状吸附剂进行干燥，干燥温度为常温至200摄氏度，干燥时间为0.5到2小时；（4）干燥后的颗粒状吸附剂再进行活化，活化温度为200至500摄氏度，活化时间为0.5到3小时，制得终产品吸附剂。本专利技术一种用于烃类杂质净化吸附剂的应用，吸附剂用于烃类原料中脱除醇、醚、CO2、水等杂质的净化，特别优选用于脱除煤经甲醇制聚合烯烃物料中杂质的净化。本专利技术与同类产品相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，具体体现在：（1）本专利技术所述的吸附剂另一成份为分子筛，主要起吸附杂质的作用。分子筛是一种有均一微孔的含水结晶硅铝酸盐，应用本专利技术的是SAPO分子筛或SSZ分子筛，再与A型分子筛、X型分子筛和Y型分子筛中的一种或多种混合，其中SSZ、SAPO分子筛拓扑结构为CHA型。分子筛与氧化铝充分混合，使分子筛吸附杂质时放出的热量能够及时分散得到释放，避免分子筛吸附床飞温造成烯烃聚合现象。（2）本专利技术添加微量的稀土氧化物，极大增加了吸附剂的稳定性。高温条件不易烧结和相变，抗积炭能力也显著增加。（3）本专利技术所述的吸附剂必要的组份是活性氧化铝，其晶相结构为γ-Al2O3，可以是市场上销售的活性氧化铝粉沫，比表面积大于200m2/g，原料易得，且效果佳。最终成品吸附剂可以脱除烯烃物料中多种污染物，这些烯烃物料含有：水、二氧化碳、醇、醚、醛等含氧化合物，硫化氢、硫醇等含硫化合物的一种和多种污染物。本专利技术应用效果显著，采用连续式固定床烯烃流与吸附剂接触来提纯烯烃。烯烃物料与吸附剂接触之前应对吸附剂进行活化工序，将干燥的氮气以一定的温度和空速通过吸附剂床层加热吸附剂。温度控制在250-350度之间，空速小于8000/H，经过吸附剂活化后，原料烯烃物料与吸附剂接触被净化。附图说明：图1是本专利技术样品1#的XRD图谱图。具体实施方式：下面结合实例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种用于烃类杂质净化吸附剂，吸附剂由分子筛、金属氧化物和活性氧化铝制成，各原料重量氧化铝150g、13X分子筛110g和SAPO-34分子筛10g及稀土氧化物La2O31.5g；制备步骤如下：（1）分子筛、氧化铝粉、稀土氧化物通过机械搅拌20分钟充分混合；（2）混合后物料加入成型锅内，转动成型，成型锅转动过程中，缓慢喷入粘合剂去离子水100g，制成颗粒状吸附剂；（3）颗粒状吸附剂进行干燥，干燥温度为100摄氏度，干燥时间为2小时；（4）干燥后的颗粒状吸附剂再进行活化，活化温度为450-480摄氏度，活化时间为1小时，制得终产品吸附剂（样品1#）。实施例2一种用于烃类杂质净化吸附剂，吸附剂由分子筛、金属氧化物和活性氧化铝制成，各原料重量：氧化铝160g，5A分子筛140g，SAPO-34分子筛20g，粉沫状稀土氧化物Ce2O32g；具体制备工艺同实施例1，制成样品2#。实施例3一种用于烃类杂质净化吸附剂，吸附剂由分子筛、金属氧化物和活性氧化铝制成，各原料重量：氧化铝200g与SSZ分子筛25g，13X分子筛95g，NaY分子筛60g，稀土氧化物La2O32.5g；具体制备工艺同实施例1，制成样品3#实施例4一种用于烃类杂质净化吸附剂，吸附剂由分子筛、金属氧化物和活性氧化铝制成，各原料重量：氧化铝120g与SSZ分子筛8g，NaY分子筛72g，稀土氧化物La2O31.5g；把以上各原料充分混合，放入圆盘转动成型机内喷水成型，筛分选取1-3mm球状颗粒，放入电烘箱干燥，干燥温度120度，时间2小时；然后马福炉活化，活化温度460度，时间1小时；制成样品4#。实施例5一种用于烃类杂质净化吸附剂，吸附剂由分子筛、金属氧化物和活性氧化铝制成，各原料重量：氧化铝130g与SSZ分子筛8g，13X分子筛72g，稀土氧化物La2O31.5g；把以上各原料充分混合，放入圆盘转动成型机内喷水成型，筛分选取1-3mm球状颗粒，放入电烘箱干燥，干燥温度120度，时间2小时；然后马福炉活化，活化温度480度，时间1小时；制成样品5#。对上述制得的吸附剂进行动态评价，在实际工况状态下，吸附剂吸附杂质容量的评价。取吸附剂样品1#10g，2#10g,4#10g分别装入气相评价装置。在约500/h高纯氮气流量下，300℃活化2小时，然后冷却常温。采用含微量杂质（甲醇：200ppm、二甲醚：200ppm、）高纯氮气，以600ml/min流速、0.1MPa的压力下连续通过吸附床，经过分子筛的尾气，利用色谱仪检测杂质的含量。考察吸附剂对杂质的吸附量。取吸附剂样品3#10g，5#10g分别装入气相评价装置。在约500/h高纯氮气流量下，300℃活化2小时，然后冷却常温。采用含微量杂质（甲醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于烃类杂质净化吸附剂，其特征在于：吸附剂由分子筛、金属氧化物和活性氧化铝制成，各原料重量份比为：分子筛20‑59.5%，稀土氧化物0.5%‑1%，氧化铝40‑64%，其中分子筛是复合型分子筛，由SAPO分子筛或SSZ分子筛，再与A型分子筛、X型分子筛和Y型分子筛中的一种或多种混合。

【技术特征摘要】
1.一种用于烃类杂质净化吸附剂，其特征在于：吸附剂由分子筛、金属氧化物和活性氧化铝制成，各原料重量份比为：分子筛20-59.5%，稀土氧化物0.5%-1%，氧化铝40-64%，其中分子筛是复合型分子筛，由SAPO分子筛或SSZ分子筛，再与A型分子筛、X型分子筛和Y型分子筛中的一种或多种混合。2.根据权利要求1所述的一种用于烃类杂质净化吸附剂，其特征在于：所述吸附剂优选分子筛35-59%，稀土氧化物0.5%-1%，氧化铝40-64%。3.根据权利要求1或2所述的一种用于烃类杂质净化吸附剂，其特征在于：所述的吸附剂呈圆球状的颗粒，直径在1-5mm之间。4.根据权利要求1或2所述的一种用于烃类杂质净化吸附剂，其特征在于：所述的氧化铝粉沫的晶体结构为γ-Al2O3，比表面积大于200m2/g。5.根据权利要求1或2所述的一种用于烃类杂质净化吸附剂，其特征在于：所述的原料分子筛的颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉坤，金雷，王治洪，梁劲，
申请(专利权)人：大连海鑫化工有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21