本发明专利技术涉及一种含锂改性低硅铝Ｘ型分子筛吸附剂及其制备方法，该分子筛吸附剂包括以下组分及重量份含量：Ｌｉ－ＬＳＸ分子筛原粉８０－９０、粘结剂１０－２０、成型助剂１－５，将市售低硅分子筛原粉经一交一焙、二交二焙及三交锂改性后，得到Ｌｉ－ＬＳＸ分子筛原粉，再与粘结剂及成型助剂混合成型得到产品。与现有技术相比，本发明专利技术提出的交换焙烧改性工艺提高了ＬＳＸ分子筛骨架的稳定性，降低了后续处理工艺对ＬＳＸ分子筛骨架的损坏，获得Ｌｉ＋交换度在９５％以上的ＬＳＸ分子筛，降低了生产成本，使得规模化工业生产成为可能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种分子筛吸附剂及其制备方法，尤其是涉及一种含锂改性低硅铝x型分子筛吸附剂及其制备方法。
技术介绍
硅/铝比(n(Si)/n(A1))为1. 0-1. 5的八面沸石类分子筛属于X型分子筛，当 n(Si)/n(Al)调控在1. 0-1. 1时，被称作低硅铝X型分子筛(LSX)。随着骨架Al含量的提 高，平衡Al-0四面体骨架负电荷阳离子数目相应增多，LSX分子筛交换改性容量随之增加； 特别是采用离子半径最小、电荷密度最大、与N2分子作用最强的Li离子交换改性的Li-LSX 分子筛在气体分离方面表现出优越的氮气吸附容量和氮氧分离能力，这种以锂改性LSX分 子筛为活性组份的吸附剂在工业上因此得到广泛而具有取代性的应用。文献(化学学报， 2003,61 (3) :350-353)指出，锂改性低硅铝X型分子筛在高交换度(>88%)时，氮气吸附容量及表征空分性能的氮氧分离系数才会显著提高。因此，本领域研究突破的方向集中 在两个方面一、在锂盐价格不断走高的趋势下如何提高Li离子的利用率，节省规模生产 成本；二、在确保LSX分子筛晶格结构不被破坏的前提下如何提高Li+的交换度，充分发挥 Li-LSX分子筛吸附剂的空分性能。 以常规合成或市售KNa-LSX分子筛为原料，进行Li离子交换改性过程中，通常采 用高浓度锂盐水溶液多次连续交换，可以达到较高的交换度；国内刘宗晖等人(石油学报 (石油加工)，2008， 1001-8719增刊47-50)通过反复多次高浓度锂盐水溶液交换使Li+的 交换度达到近100% ;美国专利US 5464467(1995)及US 5932509 (1999)报道通过同样的 方法可以得到具有不同交换度的Li-LSX分子筛。但该方法需要耗费大量高浓度交换液，交 换时间长次数多，交换效率低，浪费严重，生产工艺复杂成本高，难以工业化生产。 专利US 5916836(1999)及CN 101289196A(2008)中公布了具有基本相同处理 步骤的Li-LSX分子筛制备方法，该方法是将LSX通过K+水溶液多次交换(选优5次)成 K-LSX，再经过NH4+水溶液多次交换(选优5次)成NH4-LSX，最后将NH4_LSX进行Li+交换， 并通过体系脱NH3拖动平衡促进Li+交换；该方法采用NH4+过渡的交换方法，提高了 Li的 利用率，但同时也增加了处理工艺流程，且由于低硅铝分子筛骨架自身较差的水热稳定性， 在频繁的水热离子交换过程中(不低于10次)存在破坏分子筛骨架的可能，而且还需另外 增加M^回收工艺单元。 专利CN 101125664A中公布了一种钠型低硅铝X型沸石分子筛的Li+交换方法，该 方法先将Na-LSX沸石分子筛进行焙烧，再通过Li离子水溶液交换，最后将具有一定锂交换 度的LiNa-LSX分子筛与固体锂盐粉末混合进行固相交换得到交换度在96%以上的锂型低 硅铝X型沸石分子筛；该方法采用固相交换避免了传统水溶液交换导致的锂盐巨大浪费， 但粉体混合难以达到离子交换尺度的均匀性将直接导致该方法中锂交换的不均匀，而且固 态高温焙烧过程除阳离子交换反应外阴离子在沸石超笼中会出现不同程度 包藏，另外该 固相交 所要求的1°C /min、2°C /min及4°C /min的程序升温操作在大规模工业焙烧活化生产中很难实现。 专利CN 101380565A中公布了一种活性分子筛吸附剂的制备方法，该方法先将 FAU型分子筛与高岭土系粘结剂成型煅烧，再在多级串联交换柱中与流动的锂离子交换液 进行离子交换，经过干燥活化得到含高锂交换度低硅X型分子筛的吸附剂；该方法采用高 浓度(2. 2M)高通量离子交换液(1.7M3/H)进行离子交换同样存在锂交换利用率低的问题， 而且成型后的吸附剂经过高温(99°C )高流速(1. 7M3/H)交换液多次反复冲刷，该专利实施 例没有指出这种处理过程是否会影响吸附剂在工程设备使用中的一些宏观物性，如抗压强 度、磨耗率及使用寿命等。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高了 LSX分 子筛骨架的稳定性、Li+交换度较高、生产成本较低的含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂及 其制备方法。 本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现 —种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂，其特征在于，该分子筛吸附剂包括以下 组分及重量份含量 Li-LSX分子筛原粉 80-90; 粘结剂 10-20; 成型助剂 1-5。 所述的Li-LSX分子筛原粉为经过锂交换改性处理的低硅铝X型分子筛，锂交换度 大于95%，硅/铝比为1.0-1. 1。 所述的粘结剂包括凹凸棒土、高岭土、羊肝土或膨润土中的一种或几种。 所述的粘结剂优选凹凸棒土 。 所述的成型助剂包括田青粉、纤维素、淀粉或硅铝溶胶中的一种或几种。 所述的Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂的重量份含量优选(82-86) : (14-18) : (1-2.5)。 —种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以 下步骤 (1) —交一焙将KNa-LSX分子筛与浓度为0. 5-1. 3mol/L的可溶性Li盐溶液在 交换釜中混合均匀，KNa-LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量比为1 : (10-80)，控制 体系温度为30-6(TC交换2-4h，交换结束后抽滤并洗涤，在IO(TC下干燥l-2h，然后控制温 度不超过40(TC焙烧2-3h得到一交一焙LSX分子筛； (2) 二交二焙将一交一焙LSX分子筛与浓度为1. 5-1. 7mol/L的Li盐溶液置于 控温为60-80°C的交换釜中交换2-4h， 一交一焙LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量 比为l : (10-80)，交换结束后抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在10(TC下干燥l-2h，然后控制 温度不超过45(TC焙烧2-3h得到二交二焙LSX分子筛； (3)三交将二交二焙LSX分子筛与浓度为1. 8-2. Omol/L的Li盐溶液置于控温 为70-10(TC的交换釜中交换2-4h，二交二焙LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量比 为l : (10-80)，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，得到Li-LSX分子筛原粉； (4)成型按照以下组分及重量份含量准备原料 Li-LSX分子筛原粉 80-90， 粘结剂 10-20， 成型助剂 1-5， 将Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂混合成型，控制温度为ll(TC干燥2h，然 后在干燥流动的空气气氛下，升温至50(TC焙烧2h，即得到产品。 所述的KNa-LSX分子筛包括市售低硅分子筛原粉，所述的可溶性Li盐包括LiCl、 LiOH或Li冊3中的一种或几种，优选LiCl。 所述步骤(1)中交换体系温度优选40-60°C ，交换时间优选2. 5_3. 5h。 所述步骤(1)中的可溶性Li盐溶液还可以选用步骤(2)中抽滤后得到的Li盐溶 液，步骤(2)中的可溶性Li盐溶液还可以选用步骤(3)中抽滤后得到的Li盐溶液。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点 (1)本专利技术在所述制备过程中，一交一焙采用较为温和的交换条件以及与交换过 程交替的焙烧超稳化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含锂改性低硅铝Ｘ型分子筛吸附剂，其特征在于，该分子筛吸附剂包括以下组分及重量份含量：Ｌｉ－ＬＳＸ分子筛原粉８０－９０；粘结剂１０－２０；成型助剂１－５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏飞，李豫晨，周永贤，
申请(专利权)人：上海绿强新材料有限公司，上海化工研究院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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