5A分子筛吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及分子筛吸附剂领域，具体公开了一种5A分子筛吸附剂及其制备方法和应用，本发明专利技术的5A分子筛吸附剂，其中，所述吸附剂中的5A分子筛的平均晶粒直径为0.1‑3.5μm；以吸附剂的干重计，所述吸附剂中的5A分子筛含量在95重量％以上；所述吸附剂在250N下的破碎率在7％以下。本发明专利技术提供的5A分子筛吸附剂具有液蜡吸附量大、强度好等优点，且其制备方法相对简单、环境污染小，适合工业化应用。

5A molecular sieve adsorbent and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
5A分子筛吸附剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及分子筛制备领域，具体涉及一种5A分子筛吸附剂及其制备方法和应用。
技术介绍
我国总的能源特征是“富煤、少油、有气”。清洁利用煤炭，发展煤制油气替代，是中国能源供应保障的战略选择。近年来，我国煤制油产业发展迅猛，煤制油油品中富含正构烷烃，正构烷烃是重要的化工原料，利用分子筛吸附分离是其重要生产手段。5A分子筛平均分子孔径为5A，而石油油品及煤制油油品中正构烷烃的分子直径小于5A，可进入分子筛孔道。而其它的异构烷烃、环烷烃、芳烃等的分子直径都大于5A，而无法进入孔道，因此，利用分子筛的吸附特性能够从石油油品中分离吸附出正构烷烃。CN87105499A中公开了一种无粘结剂球状A型分子筛的制备方法，该方法是以无机铵盐、无机酸、水玻璃为原料，用油柱成型法制备二氧化硅水凝胶小球，经水洗、浸表面活性剂，干燥、焙烧制成低松密度二氧化硅小球，将二氧化硅小球与偏铝酸钠溶液相混合，在一定温度下老化、晶化，使二氧化硅基本上转化为4A分子筛，再经钙交换变为5A分子筛。但该方法在生产过程中带来两大污染，而且产生的污染治理难度较大，特别是无机铵盐的使用将产生难以处理的氨氮污水，且表面活性剂的使用使得污水的COD超标。CN103933932A中公开了一种滚球法制备5A吸附剂的方法，通过将含有4A分子筛与粘结剂的粉料进行滚球成型然后进行干燥、焙烧得到基质小球，之后将基质小球进行预湿后进行转晶、钙交换、干燥、焙烧得到5A分子筛吸附剂。但该方法在转晶、吸附剂活化等方面依然存在较大提升空间，尤其是在液蜡吸附方面严重不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的分子筛吸附剂对液蜡吸附能力不足的问题，提供一种5A分子筛吸附剂及其制备方法和应用，本专利技术提供5A分子筛吸附剂具有液蜡吸附量大、强度好等优点，且其制备方法相对简单、环境污染小。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种5A分子筛吸附剂，其中，所述吸附剂中的5A分子筛的平均晶粒直径为0.1-3.5μm；以吸附剂的干重计，所述吸附剂中的5A分子筛含量在95重量％以上；所述吸附剂在250N下的破碎率在7％以下。第二方面，本专利技术提供了一种制备5A分子筛吸附剂的方法，该方法包括：(1)将含有4A分子筛与粘结剂源的粉料进行滚球成型得到小球，并筛取粒度为0.35-0.7mm的小球；(2)将所述小球进行干燥、焙烧得到基质小球；(3)将所述基质小球预湿，然后进行低温转晶使得所述基质小球中的粘结剂基本转化为4A分子筛，得到4A分子筛小球；(4)将所述4A分子筛小球水洗，然后进行钙交换得到5A分子筛小球；将所述5A分子筛小球水洗后进行干燥、真空焙烧。第三方面，本专利技术提供了一种由本专利技术的方法制备得到的5A分子筛吸附剂。第四方面，本专利技术提供了一种5A分子筛吸附剂在液蜡吸附分离中的应用。本专利技术的制备方法工艺过程相对简单、环境污染小、且制备得到的5A分子筛吸附剂具有液蜡(特别是正十四烷)吸附量大、强度好等优点。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种5A分子筛吸附剂，其中，所述吸附剂中的5A分子筛的平均晶粒直径为0.1-3.5μm；以吸附剂的干重计，所述吸附剂中的5A分子筛含量在95重量％以上；所述吸附剂在250N下的破碎率在7％以下。在本专利技术的优选实施方式中，为了进一步提高吸附剂的吸附量，优选5A分子筛的平均晶粒直径为0.5-2.5μm；以吸附剂的干重计，所述吸附剂中的5A分子筛含量为97-99重量％；所述吸附剂在250N下的破碎率为4-7％。以吸附剂的干重计，所述吸附剂中的5A分子筛含量的具体例子例如可以举出：95重量％、96重量％、96.5重量％、96.6重量％、96.8重量％、96.9重量％、97.0重量％、97.1重量％、97.2重量％、97.5重量％、97.7重量％、97.9重量％、98.1重量％、98.1重量％、98.3重量％、98.5重量％、98.8重量％或99重量％等。作为所述吸附剂在250N下的破碎率的具体例子例如可以举出：7％、6.5％、6.3％、6.1％、5.9％、5.8％、5.7％、5.6％、5.5％、5.2％、5％、4.5％、4.2％或4％等。根据本专利技术，为了进一步提高5A分子筛吸附剂对正构烷烃的吸附量，优选所述分子筛中n(SiO2)/n(Al2O3)摩尔比为1.92-2.2。根据本专利技术，优选所述吸附剂中分子筛晶粒为0.44-0.68部分的含量大于50重量％。本专利技术中，优选所述吸附剂为球形。本专利技术中，优选所述球形的直径为0.1-0.7mm，进一步优选为0.1-0.3mm，更优选为0.1-0.25mm。根据本专利技术，优选所述吸附剂的总孔容在0.3cm3/g以上，更优选为0.3-0.36cm3/g。本专利技术中，优选所述吸附剂的比表面积大于500m2/g。根据本专利技术，优选所述吸附剂的正十四烷吸附量在110mg/g以上，更优选为114-125mg/g。采用任何制备方法制备得到的具有前述技术特征的吸附剂均可实现本专利技术的目的，例如为了制备球形吸附剂，可以采用滚球成型、滴球成型、模具压制成型等技术进行制备，针对本专利技术优选采用滚球成型制备，具体可以按如下步骤制备本专利技术的吸附剂：(1)将含有4A分子筛与粘结剂源的粉料进行滚球成型得到小球，并筛取粒度为0.35-0.7mm的小球；(2)将所述小球进行干燥、焙烧得到基质小球；(3)将所述基质小球预湿，然后进行低温转晶使得所述基质小球中的粘结剂基本转化为4A分子筛，得到4A分子筛小球；(4)将所述4A分子筛小球水洗，然后进行钙交换得到5A分子筛小球；将所述5A分子筛小球水洗后进行干燥、真空焙烧。根据本专利技术的方法，按照本专利技术前述的技术方案均可实现本专利技术的目的，针对本专利技术，为了进一步提高制备得到的5A分子筛吸附剂的正构烷烃吸附量，优选步骤(1)中所述4A分子筛的平均晶粒直径为0.2-2.1μm，更优选为0.5-1μm。根据本专利技术的方法，优选步骤(1)中所述4A分子筛的甲醇吸附量为170-190mg/g，更优选为180-190mg/g。根据本专利技术的方法，为了进一步提高制备得到的5A分子筛吸附剂的正构烷烃吸附量，优选步骤(1)中筛取粒度为0.4-0.6mm的小球。本专利技术中，转晶为本领域技术人员所熟知的转晶技术，具体指的是通过将含有粘结剂的基质小球进行碱处理使得粘结剂转化为4A分子筛。根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种5A分子筛吸附剂，其特征在于，所述吸附剂中的5A分子筛的平均晶粒直径为0.1-3.5μm；以吸附剂的干重计，所述吸附剂中的5A分子筛含量在95重量％以上；所述吸附剂在250N下的破碎率在7％以下。/n

【技术特征摘要】
1.一种5A分子筛吸附剂，其特征在于，所述吸附剂中的5A分子筛的平均晶粒直径为0.1-3.5μm；以吸附剂的干重计，所述吸附剂中的5A分子筛含量在95重量％以上；所述吸附剂在250N下的破碎率在7％以下。


2.根据权利要求1所述的吸附剂，其中，所述5A分子筛的平均晶粒直径为0.5-2.5μm；以吸附剂的干重计，所述吸附剂中的5A分子筛含量为97-99重量％；所述吸附剂在250N下的破碎率为4-7％。


3.根据权利要求1所述的吸附剂，其中，所述分子筛中n(SiO2)/n(Al2O3)摩尔比为1.92-2.2；
优选地，所述吸附剂中分子筛晶粒为0.44-0.68部分的含量大于50重量％。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的吸附剂，其中，所述吸附剂为球形；
优选地，所述球形的直径为0.1-0.7mm。


5.根据权利要求1-3中任意一项所述的吸附剂，其中，所述吸附剂的总孔容在0.3cm3/g以上；
优选地，所述吸附剂的比表面积大于500m2/g。


6.根据权利要求1-3中任意一项所述的吸附剂，其中，所述吸附剂的正十四烷吸附量在110mg/g以上。


7.一种制备5A分子筛吸附剂的方法，其中，该方法包括：
(1)将含有4A分子筛与粘结剂源的粉料进行滚球成型得到小球，并筛取粒度为0.35-0.7mm的小球；
(2)将所述小球进行干燥、焙烧得到基质小球；
(3)将所述基质小球预湿，然后进行转晶使得所述基质小球中的粘结剂基本转化为4A分子筛，得到4A分子筛小球；
(4)将所述4A分子筛小球水洗，然后进行钙交换得到5A分子筛小球；将所述5A分子筛小球水洗后进行干燥、真空焙烧。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(1)中所述4A分子筛的平均晶粒直径为0.2-2.1μm，优选为0.5-1μm。


9.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(1)中所述4A分子筛的甲醇吸附量为170-190mg/g，优选为180-190mg/g。


10.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(3)中将所述基质小球预湿后的基质小球中水含量为17重量％以上，优选为18-23重量％。


11.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(3)中所述预湿按如下步骤进行：将所述基质小球...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂长志，陈世华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11