一种Zn-MOR分子筛及其在低碳烃中吸附分离CO2的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种Zn

【技术实现步骤摘要】
一种Zn
‑
MOR分子筛及其在低碳烃中吸附分离CO2的应用


[0001]本专利技术提供了一种Zn
‑
MOR分子筛及其在低碳烃中吸附分离CO2的应用，尤其是CO2/C2H2难分离体系的应用。

技术介绍

[0002]在原油、煤炭、天然气的二次加工过程中会产生各种喊CO2的工业股流气体，如天然气制备乙炔中带CO2的产品气，炼厂催化剂裂解的含有CO2的裂解尾气及副产含CO2的炼厂干气，发电厂燃烧动力煤产生的含有CO2的尾气，其中以CO2/C2H2的分离最具备挑战性，
[0003]现有技术中，CN106633091A公开了一种用于CO2/C2H2和C2H2/CH4高效选择性分离吸附的双重贯穿金属有机框架材料及其制备方法，其采用1，3，5
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三溴苯、丙烯酸乙酯、无水碳酸钾、四丁基溴化铵进行交叉耦合反应制备MOF材料，虽然制备的MOF材料具有较高的CO2/C2H2和C2H2/CH4选择性分离吸附，但其制备成本高，方法复杂，不适用于大规模推广。现阶段分子筛是在吸附分离领域得到广泛的应用的吸附材料,但用于CO2/C2H2体系的分子筛较少,其吸附能力有限，难以实现分子筛在工业股流中高选择性吸附脱除CO2。
[0004]因此，为获得具有对低碳烃中体系具有高选择性的分子筛并同时具备在低碳烃中能高选择性的脱除低含量CO2的吸附分离性能，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本实专利技术提供了一种Zn
‑
MOR分子筛及其在低碳烃中吸附分离CO2的应用，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]步骤1：将锌盐、铝酸钠、氢氧化钠、硅源和水混合得到凝胶；
[0007]步骤2：将所制备的凝胶投入反应釜中进行水热晶化；
[0008]步骤3：将反应釜中得到块状产品取出过滤，自然风干后放入烘箱干燥；
[0009]步骤4；干燥后取出所得的固块即为所制备的Zn
‑
MOR分子筛；
[0010]进一步地，步骤1中，所述凝胶的有效成分以锌盐、SiO2、Al2O3、Na2O和H2O计；
[0011]所述锌盐与SiO2的摩尔比为1:10～800；
[0012]所述SiO2与Al2O3的摩尔比为20～25：1；
[0013]所述氢氧化钠与铝酸钠的摩尔比为4～6:1；
[0014]所述H2O与铝酸钠的摩尔比为200～250:1；
[0015]进一步地，步骤1中锌盐可以是氯化锌、硝酸锌、氧化锌、氢氧化锌；
[0016]进一步地，步骤1中硅源可以是硅溶胶、白炭黑、硅酸钠中的一种或几种；
[0017]进一步地，步骤2中，水热的晶化温度控制在170
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190℃；
[0018]进一步地，步骤2中，水热的晶化时间控制在3
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11天；
[0019]进一步地，步骤3中所述自然风干时间为12～24h，放入烘箱的干燥的温度为60～120℃，时间为8～12h。
[0020]由于采用了上述技术方案，本专利技术所取得的有益效果为：
[0021]本专利技术制备的MOR分子筛具有结晶度良好、纯度高；是首个实现CO2/C2H2捕获CO2的分子筛材料,使得改性后的MOR分子筛具备有低碳烃中，尤其CO2/C2H2难分离体系中CO2高选择性吸附分离能够纯化含碳体系的工业股流；本专利技术所制得的Zn
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MOR分子筛合成过程简单不使用模板剂，方法简单，原料易得，成本低，同时具有环保优势。
附图说明
[0022]图1实施例1
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9以氯化锌作为锌盐所制备不同Zn/Si比例的MOR分子筛的XRD图；
[0023]图2对比例1
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4以硝酸锌、氧化锌、氢氧化锌作为锌盐所制备的MOR分子筛的XRD图；
[0024]图3实施例1、2、4、5、7以氯化锌作为锌盐所制备不同Zn/Si比例的MOR分子筛的CO2吸附等温线；
[0025]图4实施例1、2、4、5、7以氯化锌作为锌盐所制备不同Zn/Si比例的MOR分子筛的C2H2吸附等温线；
[0026]图5对比例1不添加锌盐的常规MOR分子筛的多组分附等温线；
[0027]图6实施例7以氯化锌作为锌盐所制备Zn/Si＝50比例的MOR分子筛的多组分吸附等温线；
[0028]图7为实施例7以氯化锌作为锌盐所制备MOR分子筛在CO2/C2H2的工业股流脱除CO2的穿透曲线，其中吸附解吸流量比为3：10；
[0029]图8为实施例7以氯化锌作为锌盐所制备MOR分子筛在CO2/C2H2的工业股流脱除CO2的穿透曲线，其中吸附解吸流量比为10：10；
[0030]图9为实施例7以氯化锌作为锌盐所制备MOR分子筛在N2/CO2的工业股流脱除CO2的穿透曲线；
[0031]图10为实施例7以氯化锌作为锌盐所制备MOR分子筛在CO2/低碳烃类的工业股流脱除CO2的穿透曲线；
[0032]图11为实施例7以氯化锌作为锌盐所制备MOR分子筛在CO2/N2/H2/低碳烃类的工业股流脱除CO2的穿透曲线。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例和实验数据对本专利技术进行详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0034]本专利技术提供了一种含锌杂原子分子筛、制备方法及其在低碳烃中吸附分离CO2的应用，尤其是CO2/C2H2难分离体系的应用，具体制备步骤为：
[0035]步骤1：将锌盐、铝酸钠、氢氧化钠、硅源和水混合得到凝胶；
[0036]步骤2：将所制备的凝胶投入反应釜中进行水热晶化；
[0037]步骤3：将反应釜中得到块状产品取出过滤，自然风干后放入烘箱干燥；
[0038]步骤4；干燥后取出所得的固块即为所制备的Zn
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MOR分子筛；
[0039]进一步地，步骤1中，所述凝胶的有效成分以ZnCl2、SiO2、Al2O3、Na2O和H2O计
[0040]所述锌盐与SiO2的摩尔比为1:10～800；
[0041]所述SiO2与Al2O3的摩尔比为20～25：1；
[0042]所述氢氧化钠与铝酸钠的摩尔比为4～6:1；
[0043]所述H2O与铝酸钠的摩尔比为200～250:1；
[0044]进一步地，步骤1中锌盐可以是氯化锌、硝酸锌、氧化锌、氢氧化锌；
[0045]优选地,步骤1中锌盐选择氯化锌作为锌盐；
[0046]进一步地，步骤1中硅源可以是硅溶胶、白炭黑、硅酸钠中的一种或几种；
[0047]优选地，步骤1中硅源选择硅溶胶作为硅源；
[0048]进一步地，步骤2中，水热的晶化温度控制在170
‑
190℃。
[0049]进一步地，步骤2中，水热的晶化时间控制在3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOR分子筛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将锌盐、铝酸钠、氢氧化钠、硅源和水混合得到凝胶；步骤2：将所制备的凝胶投入反应釜中进行水热晶化；步骤3：将反应釜中得到块状产品取出过滤，自然风干后放入烘箱干燥；步骤4；干燥后取出所得的固块即为所制备的Zn
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MOR分子筛。2.如权利要求1所述的Zn
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MOR分子筛的制备方法，其特征在于，步骤1中所述锌盐为氯化锌、硝酸锌、氧化锌、氢氧化锌中的任一种；所述硅源为硅溶胶、白炭黑、硅酸钠中的一种或几种。3.如权利要求1所述的Zn
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MOR分子筛的制备方法，步骤1中，所述凝胶的有效成分以锌盐、SiO2、Al2O3、Na2O和H2O；所述锌盐与SiO2的摩尔比为1:10～800；所述SiO2与Al2O3的摩尔比为20～25：1；所述氢氧化钠与铝酸钠的摩尔比为4～6:1；所述H2O与铝酸钠的摩尔比为200～250:1。4.如权利要求1所述的Zn
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MOR...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立博，陈鸿蔚，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：