本发明专利技术涉及一种对二甲苯吸附剂及其制备方法，所述吸附剂包括88～95质量％的改性X沸石、3～11质量％的转晶X沸石和1～5质量％的基质，所述改性X沸石的微孔孔容为0.351～0.390毫升/克，介孔孔容为0.01～0.09毫升/克，介孔最可几孔径为2.0～7.0纳米。该吸附剂用于从混合碳八芳烃中吸附分离对二甲苯，具有良好的对二甲苯分离性能。二甲苯分离性能。
【技术实现步骤摘要】
一种对二甲苯吸附剂及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及一种分子筛吸附剂，具体地说是对二甲苯吸附剂及其制备方法。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。选择性、吸附容量和传质性能是评价吸附剂的重要指标。较高的选择性和吸附容量以及良好的传质性能有利于获得高纯度对二甲苯产品。
[0004]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Sr
2+
和Ba
2+
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。
[0005]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，从而提高吸附容量。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]对二甲苯选择性吸附位点位于X分子筛的微孔孔道，但是现有技术并不能提高X分子筛的微孔孔容。此外，虽然通过制备小晶粒X分子筛或者在吸附剂成型过程中加入造孔剂来提高传质性能，但是降低X分子筛晶粒会增加工业生产难度，加入造孔剂会降低吸附剂灼基堆密度，不利于提高吸附分离装置的原料处理能力。
技术实现思路
[0009]本专利技术的目的是提供一种对二甲苯吸附剂及其制备方法，该吸附剂具有较高的吸附容量和良好的对二甲苯分离性能。
[0010]本专利技术还提供一种对二甲苯的吸附分离方法。
[0011]本专利技术提供的二甲苯吸附剂，包括88～95质量％的改性X沸石、3～11质量％的转晶X沸石和1～5质量％的基质。所述改性X沸石的微孔孔容为 0.351～0.390毫升/克，介孔孔容为0.01～0.09毫升/克，介孔孔直径为2.0～7.0纳米。所述吸附剂的阳离子位为钡离子
占据或由钡离子和钾离子共同占据。
[0012]本专利技术提供上述吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
[0013](1)将常规钠型X沸石加入到无机碱溶液中，于80～110℃搅拌处理，经洗涤、干燥后得到X
‑
1；
[0014](2)将(1)步所得X
‑
1加入到铵盐溶液中，于35～95℃搅拌处理，将洗涤、干燥后得到改性X沸石；
[0015](3)将本专利技术所述改性X沸石与粘结剂混合均匀，滚动喷水，聚集成小球，干燥、焙烧；
[0016](4)取(1)步焙烧后的小球，用碱溶液进行原位晶化处理，然后干燥；
[0017](5)用钡的可溶性盐溶液或者是用钡和钾的可溶性盐的溶液对(4)步干燥后的小球进行阳离子交换，然后干燥、活化。
[0018]本专利技术通过采用铵盐溶液处理常规X沸石，使部分铵根离子扩散进入X沸石微孔孔道，铵根离子存在的局部区域形成少量的氢离子，使X沸石骨架结构被有限裁剪，导致微孔孔容明显增加，同时形成孔径较小的介孔孔道。采用该改性沸石制备的吸附剂用于混合碳八芳烃中对二甲苯吸附分离，可显著提高分离性能和原料处理能力。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例1制备的X沸石的XRD图。
[0020]图2为本专利技术实施例1制备的X沸石的SEM照片。
[0021]图3为小型模拟移动床吸附分离示意图。
具体实施方式
[0022]第一方面，本专利技术提供一种对二甲苯吸附剂，所述吸附剂包括88～95质量％、优选90～95质量％的改性X沸石，3～11质量％、优选4～9质量％的转晶X沸石和1～5质量％、优选1～3质量％的基质。
[0023]所述改性X沸石的微孔孔容为0.351～0.390毫升/克，优选0.351～0.365毫升/克，介孔孔容为0.01～0.09毫升/克，优选0.02～0.07毫升/克，介孔最可几孔径为2.0～7.0纳米，优选3.0～6.0纳米。
[0024]所述的改性X沸石具有八面体形貌，粒径为0.5～2.0微米，优选0.6～1.5微米，SiO2/Al2O3摩尔比为2.0～2.6，优选2.1～2.5，所述X沸石的阳离子为Na和 /或K。
[0025]所述吸附剂的阳离子优选钡离子或钡离子和钾离子。当阳离子位由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优选10～40、更优选 18～38。
[0026]所述转晶X沸石由粘结剂原位晶化处理后得到，所述的基质为粘结剂经原位晶化处理后的剩余物质。所述的粘结剂选自高岭石、地开石、珍珠石、耐火石、埃洛石或它们的混合物，优选高岭土。
[0027]本专利技术提供的吸附剂为小球状，小球的平均粒径优选300～850微米。
[0028]第二方面，本专利技术提供所述吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
[0029](1)将常规X沸石加入到无机碱溶液中，于80～110℃，优选90～100℃搅拌处理0.5～5.0小时，经洗涤、干燥后得到X
‑
1；
[0030](2)将(1)步所得X
‑
1加入到铵盐溶液中，于35～95℃，优选45～85℃搅拌处理0.2～3.0小时，将洗涤、干燥后得到改性X沸石；
[0031](3)将所述改性X沸石与粘结剂混合均匀，滚动喷水，聚集成小球，干燥、焙烧；
[0032](4)取(3)步焙烧后的小球，用碱溶液进行原位晶化处理，然后干燥；
[0033](5)用钡的可溶性盐溶液或者是用钡和钾的可溶性盐的溶液对(4)步干燥后的小球进行阳离子交换，然后干燥、活化。
[0034]根据本专利技术方法，步骤(1)中，所述的常规X沸石为钠型或钠钾型X沸石，具有八面体形貌，粒径为0.5～2.0微米，优选0.6～1.5微米，SiO2/Al2O3摩尔比为2.0～2.6，优选2.1～2.5。
[0035]根据本专利技术方法，步骤(1)中，所述无机碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾，无机碱浓度为0.1～2.0mol/L，优选0.2～1.2mol/L，无机碱溶液处理的液/固比为 2～10L/kg，优选3～6L/kg，干燥温度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种对二甲苯吸附剂，其中包括88～95质量％的改性X沸石、3～11质量％的转晶X沸石和1～5质量％的基质，所述改性X沸石的微孔孔容为0.351～0.390毫升/克，介孔孔容为0.01～0.09毫升/克，介孔最可几孔径为2.0～7.0纳米。2.按照权利要求1所述的吸附剂，其中包括90～95质量％的改性X沸石、4～9质量％的转晶X沸石和1～3质量％的基质，所述改性X沸石的微孔孔容为0.351～0.365毫升/克，介孔孔容为0.02～0.07毫升/克，介孔最可几孔径为3.0～6.0纳米。3.按照权利要求1所述的吸附剂，其中，所述的改性X沸石具有八面体形貌，粒径为0.5～2.0微米，SiO2/Al2O3摩尔比为2.0～2.6，所述X沸石的阳离子为Na和/或K。4.按照权利要求1所述的吸附剂，其中，所述的改性X沸石粒径为0.6～1.5微米，SiO2/Al2O3摩尔比为2.1～2.5。5.按照权利要求1所述的吸附剂，其中，所述吸附剂的阳离子选自钡离子或钡离子和钾离子；当阳离子位由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10～40、优选18～38。6.按照权利要求1所述的吸附剂，其中，所述转晶X沸石由粘结剂原位晶化处理后得到，所述的基质为粘结剂经原位晶化处理后的剩余物质，所述的粘结剂选自高岭石、地开石、珍珠石、耐火石、埃洛石或它们的混合物，优选高岭土。7.按照权利要求1所述的吸附剂，其中吸附剂为小球状，小球的平均粒径为300～850微米。8.一种吸附剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将常规X沸石加入到无机碱溶液中，于80～110℃搅拌处理，洗涤、干燥后得到X
‑
1；(2)将(1)步所得X
‑
1加入到铵盐溶液中，于35～95℃搅拌处理，洗涤、干燥后得到改性X沸石；(3)将所述改性X沸石与粘结剂混合均匀，滚动喷水，聚集成小球，干燥、焙烧；(4)取(3)步焙烧后的小球，用...
【专利技术属性】
技术研发人员：高宁宁，王辉国，高俊魁，钟进，拓鹏飞，乔晓菲，刘宇斯，陈甜甜，
申请(专利权)人：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：
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