一种聚结型吸附剂的制备方法技术

一种聚结型吸附剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将NaX或NaKX分子筛与高岭土矿物按92～99：1～8的质量比混合均匀，滚球成型，干燥后于500～700℃焙烧，(2)将(1)步焙烧后所得小球用氢氧化钠与氢氧化钾的混合溶液处理，使其中的高岭土矿物原位晶化为X分子筛，干燥后得到基质小球，所述氢氧化钠与氢氧化钾的混合溶液中K/(Na+K)摩尔比为0.10～0.60，氢氧根离子的浓度为0.1～2.0mol/L，(3)用含ⅡA族金属化合物溶液或含ⅡA族金属和含IA族金属化合物的溶液对(2)步所得小球基质进行阳离子交换，再将离子交换后固体活化。该法制备的吸附剂具有较高的抗压强度和二取代苯基化合物对位异构体的吸附选择性。

A preparation method of coalescent adsorbent

The preparation method of coalescing adsorbent includes the following steps: (1) mix NaX or nakx molecular sieve with Kaolin mineral in the mass ratio of 92-99:1-8, roll ball forming, baking at 500-700 \u2103 after drying, (2) treat the small ball after roasting in step with mixed solution of sodium hydroxide and potassium hydroxide, crystallize the Kaolin mineral into x molecular sieve in situ, and dry it After that, the matrix pellets are obtained. The molar ratio of K / (Na + k) in the mixed solution of sodium hydroxide and potassium hydroxide is 0.10-0.60, and the concentration of hydroxide ion is 0.1-2.0mol/l. (3) the matrix pellets are cation exchanged with the solution containing \u2161 a group metal compounds or the solution containing \u2161 a group metal compounds and IA group metal compounds, and then the solid is activated after ion exchange. The adsorbent prepared by this method has high compressive strength and the adsorption selectivity of disubstituted phenyl compounds to the isomers.

【技术实现步骤摘要】
一种聚结型吸附剂的制备方法
本专利技术涉及一种聚结型吸附剂的制备方法，具体地说，是一种吸附分离二取代苯基化合物异构体的吸附剂及其制备方法。
技术介绍
对二甲苯是重要的基础化工原料，主要用于生产聚酯纤维。目前，工业上普遍采用吸附分离方法从混合C8芳烃中分离对二甲苯。吸附分离技术包括可选择性吸附对二甲苯的吸附剂和连续逆流的模拟移动床吸附分离工艺。其中，高性能吸附剂的制备是获得高纯度对二甲苯产品的关键。工业用对二甲苯吸附分离吸附剂的活性组元多为X分子筛，将X分子筛与粘土按一定比例混合均匀，经滚球成型、干燥、焙烧和阳离子交换后得到吸附剂小球。抗压强度、选择性、吸附容量和传质性能是评价吸附剂的重要指标。US3558730公开了一种BaKX分子筛，其对PX的选择性明显高于BaX和KX。US3997620发现与BaKX相比，X分子筛经过Sr2+和Ba2+交换后，虽然对二甲苯/间二甲苯(PX/MX)和对二甲苯/邻二甲苯(PX/OX)有所降低，但是对二甲苯/乙苯(PX/EB)和对二甲苯/对二乙苯(PX/PDEB)显著提高。CN1275926A公开了一种聚结型沸石吸附剂，活性组元为Si/Al原子比为1～1.15的X分子筛，粘结剂为可沸石化的粘土。经碱处理后可使粘土转化为X分子筛，获得较高的抗压强度和吸附容量。CN1565718A采用晶粒粒径为0.1～0.4微米的小晶粒X分子筛作为吸附剂的活性组元，以提高吸附剂的传质性能和提高吸附容量。CN101497022A公开了一种聚结型吸附剂及其制备方法，该法通过在制备吸附剂的混合粉料中加入造孔剂，使转晶后的吸附剂颗粒内形成大量孔分布集中的晶间孔，从而显著提高吸附剂的传质性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚结型吸附剂的制备方法，该法制备的吸附剂具有较高的抗压强度和二取代苯基化合物对位异构体的吸附选择性。本专利技术提供的聚结型吸附剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将NaX或NaKX分子筛与高岭土矿物按92～99：1～8的质量比混合均匀，滚球成型，干燥后于500～700℃焙烧，(2)将(1)步焙烧后所得小球用氢氧化钠与氢氧化钾的混合溶液处理，使其中的高岭土矿物原位晶化为X分子筛，干燥后得到基质小球，所述氢氧化钠与氢氧化钾的混合溶液中K/(Na+K)摩尔比为0.10～0.60，氢氧根离子的浓度为0.1～2.0mol/L，(3)用含ⅡA族金属化合物溶液或含ⅡA族金属和含IA族金属化合物的溶液对(2)步所得小球基质进行阳离子交换，再将离子交换后固体干燥、活化。本专利技术采用氢氧化钠和氢氧化钾混合溶液对含焙烧后高岭土的基质小球进行碱处理，使高岭土原位晶化成X分子筛。该法大幅提高了基质小球的抗压强度，有利于延长吸附剂使用时间，同时也提高了吸附剂的选择性和吸附容量，用于混合C8芳烃吸附分离，可提高对二甲苯的吸附分离效果。附图说明图1为小型模拟移动床吸附分离示意图。具体实施方式本专利技术将X分子筛与作为粘结剂的高岭土矿物混合后滚球成型，在高温下焙烧，使其中的高岭土转化为偏高岭土，然后再通过碱处理，使其原位晶化转化成X分子筛，再进行离子交换制得吸附剂。其中碱处理所用碱溶液为氢氧化钠和氢氧化钾的混合溶液，这样制备所得的吸附剂具有较高的抗压强度，且吸附容量和选择性也有所提高。本专利技术方法(1)步为X分子筛与高岭土矿物混合滚球成型，所述X分子筛的晶粒粒径优选0.2～3.0微米、更优选0.5～1.8微米，X分子筛的氧化硅与氧化铝的摩尔比优选2.0～2.4。所述的高岭土矿物选自高岭石、地开石、珍珠石、耐火石、埃洛石或它们的混合物。所述高岭土矿物中晶化物质的质量分数至少为90％、优选93～99％。(1)步滚球成型的设备可为转盘、糖衣锅或滚筒。滚球成型时，将混合均匀的固体原料放入转动设备中，边滚动边喷水使固体粉末粘附团聚成小球。滚球时水的加入量为固体总质量的6～22％，优选6～16％。(1)步滚动成球后的小球，经过筛分，取一定范围粒径的小球，将其干燥、焙烧制得吸附剂。所述干燥温度优选60～110℃，时间优选2～10小时，焙烧温度优选530～700℃，时间优选1.0～6.0小时。经过焙烧后，小球内的高岭石转化为偏高岭土，以便于(2)步转晶为X分子筛。本专利技术方法(2)步为将(1)步制备的小球进行原位晶化，原位晶化所用的碱液为氢氧化钠和氢氧化钾混合溶液，其中氢氧根离子的浓度优选0.2～1.6mol/L，K/(Na+K)摩尔比优选0.15～0.45。(2)步中用氢氧化钠与氢氧化钾的混合溶液对高岭土矿物进行原位晶化处理时的液/固比优选1.5～5.0L/kg。所述高岭土矿物原位晶化为X分子筛的晶化温度优选80～100℃、更优选85～100℃，时间优选0.5～8小时。将原位晶化后的小球干燥后，即得到基质小球，所述的干燥温度优选60～110℃，时间优选2～10小时，干燥后得到的基质小球的粒径为300～850微米。上述方法中(3)步为对(2)步制备的基质小球进行阳离子交换，所述含ⅡA族金属化合物选自其硝酸盐或氯化物，优选硝酸钡或氯化钡。所述含IA族金属化合物选自其硝酸盐、氯化物和碳酸盐中的一种，所述的ⅡA族金属为Mg2+、Ca2+、Sr2+或Ba2+，IA族金属为Li+、Na+、K+、Rb+和Cs+中的至少一种。阳离子交换可在釜式或柱式容器中进行，优选在柱式容器中连续交换。交换的温度优选40～120℃、更优选85～95℃，时间优选5～25小时、更优选8～16小时，交换液体积空速优选0.2～10时-1、更优选2～8时-1。若吸附剂中同时含有ⅡA族金属离子和IA族金属离子，可采用ⅡA族金属化合物和IA族金属化合物的混合溶液同时进行ⅡA族金属和IA族金属的离子交换，也可分别配制ⅡA族金属化合物和IA族金属化合物的溶液，先进行ⅡA族金属的离子交换，再进行IA族金属的离子交换，或先进行IA族金属的离子交换，再进行ⅡA族金属的离子交换。阳离子交换后进行洗涤、干燥、活化，以除去钠离子和水。(3)步所述干燥、活化可在流动的热空气或氮气中进行，所述干燥温度优选40～120℃、更优选60～110℃，时间优选5～60小时、更优选18～40小时。所述的活化温度优选150～250℃、更优选160～220℃，时间优选5～20小时、更优选5～10小时。本专利技术方法制备的吸附剂，包括95～99.8质量％的活性组分和0.2～5.0质量％的基质，所述的活性组分为阳离子位被ⅡA族金属阳离子和/或IA族金属阳离子占据的X分子筛，优选为BaX或BaKX。当所述吸附剂的阳离子位为Ba离子和钾离子共同占据时，其中氧化钡与氧化钾的摩尔比为8～40、优选20～36。本专利技术制备的吸附剂适用于二取代苯基化合物对位异构体的液相吸附分离过程，所述的二取代苯基化合物可为二甲苯、二乙基甲苯或甲酚。使用本专利技术吸附剂可从C8芳烃混合物中吸附分离对二甲苯，也可用于从二乙基苯异构体、二乙基甲苯异构体、甲基苯酚异构体中吸附分离对位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚结型吸附剂的制备方法，包括如下步骤：/n(1)将NaX或NaKX分子筛与高岭土矿物按92～99：1～8的质量比混合均匀，滚球成型，干燥后于500～700℃焙烧，/n(2)将(1)步焙烧后所得小球用氢氧化钠与氢氧化钾的混合溶液处理，使其中的高岭土矿物原位晶化为X分子筛，干燥后得到基质小球，所述氢氧化钠与氢氧化钾的混合溶液中K/(Na+K)摩尔比为0.10～0.60，氢氧根离子的浓度为0.1～2.0mol/L，/n(3)用含ⅡA族金属化合物溶液或含ⅡA族金属和含IA族金属化合物的溶液对(2)步所得小球基质进行阳离子交换，再将离子交换后固体干燥、活化。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚结型吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将NaX或NaKX分子筛与高岭土矿物按92～99：1～8的质量比混合均匀，滚球成型，干燥后于500～700℃焙烧，
(2)将(1)步焙烧后所得小球用氢氧化钠与氢氧化钾的混合溶液处理，使其中的高岭土矿物原位晶化为X分子筛，干燥后得到基质小球，所述氢氧化钠与氢氧化钾的混合溶液中K/(Na+K)摩尔比为0.10～0.60，氢氧根离子的浓度为0.1～2.0mol/L，
(3)用含ⅡA族金属化合物溶液或含ⅡA族金属和含IA族金属化合物的溶液对(2)步所得小球基质进行阳离子交换，再将离子交换后固体干燥、活化。


2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步所述X分子筛的晶粒粒径为0.2～3.0微米。


3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步所述X分子筛的氧化硅与氧化铝的摩尔比为2.0～2.4。


4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步所述的高岭土矿物选自高岭石、地开石、珍珠石、耐火石、埃洛石或它们的混合物。


5.按照权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宁宁，王辉国，王德华，马剑锋，王红超，杨彦强，刘宇斯，乔晓菲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11