用于提纯制冷剂的分子筛制造技术

本发明专利技术提供了一种用于提纯制冷剂的分子筛，所述分子筛的结构为：（ＣａＯ）↓［ｘ］（Ｋ↓［２］Ｏ）↓［ｙ］（Ｎａ↓［２］Ｏ）↓［ｚ］（Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］）.２ＳｉＯ↓［２］.９／２Ｈ↓［２］Ｏ。本发明专利技术的分子筛可以简便、经济、大规模工业化地提纯制冷剂Ｒ１３４ａ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分子筛，具体地涉及一种用于制冷剂提纯的分子筛。
技术介绍
众所周知，氯氟烃类氟里昂作为二十世纪三十年代出现的一类制冷剂，虽然解决了当时制冷空调界对制冷剂“求之不得”的问题，但是给环境带来了巨大的危害。氯氟烃类氟里昂之所以破坏臭氧层是因为制冷剂中有氯元素的存在。因此作为其取代或过渡产品的制冷剂的研发是目前的当务之急。作为取代产品的氢氟烃类制冷剂的例子有R134a。R134a的分子式为C2H2F4，其除具有作为制冷剂所具备的全部物理化学特性外，而且还满足环保要求，对环境不构成危害影响。制造R134a可用多种方法制得，但都有同一特点是同时产生许多副产品，其中一些副产品可简单地通过蒸馏分离，而另外的部分副产品相对而言是无害的其存在基本不改变R134a的物理性能。特别是氢氯氟烃类产品，例如一氯二氟乙烯(HCFC1122，即R22)，属于有毒物质，因而须予去除或至少在浓度方面减少到极低浓度如小于5PPM。氢氟烃类制冷剂和氢氯氟烃类产品沸点相近，因而很难采用蒸馏的方法来分离。例如，目前通常在R134a中去除HCFC1122时采用金属高锰酸盐的水溶液与含杂质的R134a接触；或者用含杂质的R134a与氢氟化物在存在络催化剂和100℃-275℃的条件下接触等化学方法将HCFC等杂质反应成无害的物质。但此类化学方法工艺复杂、运行成本高，存在很大的缺陷。综上所述，本领域缺乏一种设备投资少，工艺简单，运行成本极低的提纯制冷剂R134a的分子筛和方法。因此，本领域迫切需要开发这样一种简便、经济、可大规模工业化的提纯制冷剂R134a的分子筛和方法。
技术实现思路
-->本专利技术的目的在于获得简便、经济、可大规模工业化的提纯制冷剂R134a的分子筛。本专利技术的另一目的提供一种制备用于提纯制冷剂的分子筛的方法。本专利技术的还有一个目的在于提供一种简便、经济、可大规模工业化的提纯制冷剂R134a的方法。本专利技术再有一个目的提供一种分子筛的用途，用于去除氢氯氟烃物质。在本专利技术的第一方面，提供了一种用于提纯制冷剂的分子筛，所述分子筛的结构为：(CaO)x(K2O)y(Na2O)z(Al2O3)·2SiO2·9/2H2O，其中x、y、z各自表示0～5的整数，且x、y、z不同时为0。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述分子筛的堆积密度为0.6-80g/cm3。在一个优选实施例中，所述分子筛的R22去除度小于2ppm。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述制冷剂为R134a。在本专利技术的一个优选实施方式中，本专利技术的分子筛采用包括如下步骤的方法制得：(a)将分子筛前体加入碱和骨架组分混合后，进行转晶，得到分子筛。在本专利技术的一个优选实施方式中，本专利技术的分子筛采用还包括如下步骤的方法制得：(b)步骤(a)得到的分子筛进行离子交换，得到离子交换度50-90％的分子筛。本专利技术的另一方面提供一种制备用于提纯制冷剂的分子筛的方法，包括如下步骤：(i)将分子筛前体加入碱和骨架组分混合后，进行转晶，得到分子筛。在本专利技术的一个优选实施方式中，还包括以下步骤：(ii)步骤(i)得到的分子筛进行离子交换，得到离子交换度50-90％的分子筛。本专利技术还有一个方面提供一种提纯制冷剂的方法，将含有氢氯氟杂质的氢氟制冷剂以5-30h-1的液体流速或5000-8000H-1的-->气体空速，在-30℃-80℃、1-40巴的压力下通过吸附装置，所述吸附装置含有本专利技术的分子筛，得到纯化的制冷剂。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述制冷剂为R134a，和/或所述氢氯氟杂质为R22。在本专利技术的一个优选实施方式中，将吸附有杂质的分子筛用氮气或空气加热至120℃～400℃，通过分子筛床层3-4小时，使出口温度达到100℃～180℃冷却，从而使分子筛进行再生。本专利技术再有一个方面提供一种分子筛的用途，用于去除氢氯氟烃物质。附图说明图1为本专利技术的去除氢氯氟烃物质的方法的一个实施方式，其工艺流程示意图。图2为本专利技术的去除氢氯氟烃物质的方法的另一个实施方式，其工艺流程示意图。图3为本专利技术的分子筛与沸石的穿透百分数-床滞留数曲线图。具体实施方式本专利技术人经过广泛而深入的研究，通过改进工艺，获得了利用物理方法去除R134a中的HCFC物质的分子筛，并意外地发现其去除HCFC1122的效果特别优异，可将R134a中含约10PPM～1000PPM的HCFC1122降至2PPM以下，故特别适合作为工业化生产中提纯制冷剂的物质。在此基础上完成了本专利技术。氢氟烃类化合物氢氟烃类化合物包括但不局限于R134a、R125、R32、R407c、R410a、R152或其组合。特别地，本专利技术的氢氟烃类化合物指R134a。氢氯氟烃类化合物包括但不局限于R22、R123、R141b、R142b或其组合。特别地，本专利技术要去除的氢氯氟烃类杂质为R22。-->氟里昂制冷剂大致分为3类。一是氯氟烃类产品，简称CFC。主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等，由于对臭氧层的破坏作用以及最大，被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。二是氢氯氟烃类产品，简称HCFC。主要包括R22、R123、R141b、R142b等，臭氧层破坏系数仅仅是R11的百分之几，因此，目前HCFC类物质被视为CFC类物质的最重要的过渡性替代物质。在《蒙特利尔议定书》中R22被限定2020年淘汰，R123被限定2030年。三是氢氟烃类：简称HFC。主要包括R134a、R125、R32、R407c、R410a、R152等，臭氧层破坏系数为0，但是气候变暖潜能值很高。在《蒙特利尔议定书》没有规定其使用期限，在《联合国气候变化框架公约》京都议定书中定性为温室气体。分子筛本专利技术的分子筛的定义为：一种水合铝酸盐晶体，是一种能筛分分子的物质。本专利技术的分子筛的结构为：(CaO)x(K2O)y(Na2O)z(Al2O3)·2SiO2·9/2H2O，其中x、y、z各自表示0～5的整数，且x、y、z不同时为0。本专利技术的分子筛由于具有特定的元素比例和特定的硅铝比，因此具有特殊的物理和化学性质。原因可能在于由于分子筛各构成元素的键能不同，使得分子筛内形成的静电场不同，因此能很好地区分HCFC物质和HFC物质，使得分离效果良好。分子筛的结构本专利技术的分子筛的堆积密度为0.6-80g/cm3。由于具有上述的结构，使得本专利技术的分子筛对氢氯氟烃类产品的选择性总吸附量上升。在本专利技术的一个实施例中，R134a中含约10PPM～1000PPM的HCFC1122-->经过吸附后降至2PPM以下。本专利技术的分子筛具有空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐，内表面积很大的空穴。它只能使直径比孔径小的分子进入空穴，从而使不同大小的分子分开，起着筛分分子的作用。当气体或液体混合物分子通过这种物质后，按照不同的分子特性彼此分离开来。分子筛的离子交换度本专利技术的分子筛的离子交换度包括但不局限于50-90％。本专利技术的分子筛的离子交换度直接影响着分子筛平均微孔尺寸及导致对HCFC1122吸附性能的改善。合适的交换度能使与R134a和其它囟化碳的HCFC1122组分，吸附于分子筛上每单位体积的量增加。使分子筛更具有选择性。分子筛上的活性组分本专利技术的分子筛上负载有1-80w本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提纯制冷剂的分子筛，其特征在于，所述分子筛的结构为：（ＣａＯ）↓［ｘ］（Ｋ↓［２］Ｏ）↓［ｙ］（Ｎａ↓［２］Ｏ）↓［ｚ］（Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］）.２ＳｉＯ↓［２］.９／２Ｈ↓［２］Ｏ，　　　　其中ｘ、ｙ、ｚ各自表示０～５的整数，且ｘ、ｙ、ｚ不同时为０。

【技术特征摘要】
1.一种用于提纯制冷剂的分子筛，其特征在于，所述分子筛的结构为：(CaO)x(K2O)y(Na2O)z(Al2O3)·2SiO2·9/2H2O，其中x、y、z各自表示0～5的整数，且x、y、z不同时为0。2.如权利要求1所述的分子筛，其特征在于，所述分子筛的堆积密度为0.6-80g/cm3。3.如权利要求1或2所述的分子筛，其特征在于，所述制冷剂为R134a。4.如权利要求1或2所述的分子筛，其特征在于，采用包括如下步骤的方法制得：(a)将分子筛前体加入碱和骨架组分混合后，进行转晶，得到分子筛。5.如权利要求4所述的分子筛，其特征在于，采用还包括如下步骤的方法制得：(b)步骤(a)得到的分子筛进行离子交换，得到离子交换度50-90％的分子筛。6.一种制备如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴联平，
申请(专利权)人：上海恒业化工有限公司，
类型：发明
国别省市：31[]