一种改性制造技术

本发明专利技术公开了一种改性

【技术实现步骤摘要】
一种改性13X分子筛及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及分子筛
，具体涉及一种改性
13X
分子筛及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]甲烷
(CH4)
，可作为燃料，如天然气和煤气，广泛应用于民用和工业中；也可作为化工原料，可以用来生产乙炔
、
氢气
、
合成氨
、
碳黑
、
硝氯基甲烷
、
二硫化碳
、
一氯甲烷
、
二氯甲烷
、
三氯甲烷
、
四氯化碳和氢氰酸等；此外，甲烷是一种温室效应显著的温室气体，
CH4为
CO2分子温室效应的
21
倍，对臭氧层破坏能力是二氧化碳的7倍，将
CH4排放到大气中，一方面造成了资源的严重浪费，另一方面导致温室效应
。
因此，对油田气
(oil field gas)、
煤层气
(Coalbed methane
， CBM)
和填埋气体
(landfill gas,LFG)
等资源中
CH4的利用，具有节能和环保的双重意义
。
[0003]为了浓缩利用低
CH4浓度的资源，目前开发和研究的技术主要有膜分离技术
、
低温深冷分离技术和变压吸附分离技术等
。
其中，变压吸附技术
(PSA)
>是一种新型气体吸附分离技术，具有设备简单
、
操作灵活
、
维护简便
、
运行能耗低
、
投资少性能好等优势，被认为是最可能实现充分利用
CH4资源的气体分离技术
。
[0004]PSA
的核心在于其中的吸附剂，吸附剂的性能决定了其能否实现混合气体的分离以及分离的效果
。
理论上，煤层气
、
天然气油田气等的主要组成是
CO2、CH4和
N2等，
CO2和
CH4分子的物理性质差别大，易于分离，但
N2和
CH4的临界温度都很低，二者物理性质相近，动力学直径相近，不易分离，因此，
CH4气体分离的核心技术是在于
CH4与
N2的有效分离
。
[0005]X
型分子筛是指具有
X
型晶体结构的分子筛，其中，
13X
分子筛的孔径为可以吸附小于的任何分子，可用于催化剂载体
、
水和二氧化碳共吸附
、
水和硫化氢气体共吸附，主要用于应用于医药和空气压缩系统的干燥
。
将
13X
分子筛用于
PSA
时，其吸附效果不佳， CH4与
N2的分离比也不高
.
[0006]因此，如何提供一种能够解决上述弊端的分子筛便成为了本领域技术人员急需解决的技术问题
。

技术实现思路

[0007]本专利技术解决的技术问题在于提供一种改性
13X
分子筛的制备方法，包括如下步骤：采用聚乙烯醇溶液对
13X
分子筛进行浸渍，之后进行固液分离，对分离后的固体进行干燥，得到所述改性
13X
分子筛
。
[0008]作为优选，所述聚乙烯醇的平均分子量为
25000
～
120000。
[0009]作为优选，所述聚乙烯醇的平均分子量为
50000
～
100000。
[0010]作为优选，所述聚乙烯醇的平均分子量为
75000。
[0011]作为优选，所述聚乙烯醇溶液的浓度为
0.005
～
20wt
％
。
[0012]作为优选，所述聚乙烯醇溶液的浓度为
0.05
～
15wt
％
。
[0013]作为优选，所述聚乙烯醇溶液的浓度为
0.5
～
10wt
％
。
[0014]作为优选，所述聚乙烯醇溶液的浓度为
0.5wt
％或者
1wt
％或者
5wt
％或者
9wt
％
。
[0015]作为优选，所述聚乙烯醇溶液的溶剂为水或者有机溶剂，为所述有机溶剂时，所述有机溶剂为乙醇
、
丙酮
、
苯
、
甲苯
、
氯苯
、
环己烷
、
乙酸乙酯
、
丙三醇
、
环氧丙烷
、
二甲基亚砜中的任一种或着不少于任意二种的混合形成
。
[0016]作为优选，所述浸渍为等体积浸渍或过量浸渍
。
[0017]作为优选，分离后的所述固体于
60
～
200℃
进行干燥
。
[0018]作为优选，分离后的所述固体于
80℃
进行干燥
。
[0019]本专利技术提供的改性
13X
分子筛的制备方法，用聚乙烯醇可对
13X 分子筛的孔径进行调整，达到调节孔径的作用，使其在分离气体时，产生形选的作用，特别是在分离
(N2+O2)/CH4
时，
CH4
的分子动力学直径为
0.38nm
，
N2
的分子动力学直径为
0.364nm
，氧气的动力学直径为
0.346nm
，分子筛可选择性吸附
N2
和
O2
，而对
CH4
的吸附量低，达到分离混合气体的目的
。
该改性分子筛在分离
N2/CH4
时，与未改性相比，甲烷吸附量急剧降低，从而可有效地分离提纯甲烷，分离比高，甲烷的收率高
。
[0020]作为优选，为了产生较佳的调孔作用，改变不同气体组分在吸附剂孔内扩散系数和传质速率，聚乙烯醇的平均分子量为
25000
～ 120000
，较为优选的，聚乙烯醇的平均分子量为
50000
～
100000
，更优选的，聚乙烯醇的平均分子量为
75000。
[0021]作为优选，限定了聚乙烯醇溶液的浓度，对于改性效果较好
。
[0022]作为优选，为了充分浸渍，浸渍为等体积浸渍或过量浸渍
。
[0023]本专利技术采用特定的高分子对
13X
分子筛进行浸渍改性，成功制备得到聚乙烯醇改性
X
型分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改性
13X
分子筛的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：采用聚乙烯醇溶液对
13X
分子筛进行浸渍，之后进行固液分离，对分离后的固体进行干燥，得到所述改性
13X
分子筛
。2.
根据权利要求1所述的改性
13X
分子筛的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的平均分子量为
25000
～
120000。3.
根据权利要求2所述的改性
13X
分子筛的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的平均分子量为
50000
～
100000。4.
根据权利要求3所述的改性
13X
分子筛的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的平均分子量为
75000。5.
根据权利要求1所述的改性
13X
分子筛的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液的浓度为
0.005
～
20wt
％
。6.
根据权利要求5所述的改性
13X
分子筛的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液的浓度为
0.05
～
15wt
％
。7.
根据权利要求6所述的改性
13X
分子筛的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液的浓度为
0.5
～
10wt
％
。8.
根据权利要求7所述的改性
13X
分子筛的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液的浓度为
0.5wt
％或者
1wt
％或者
5wt
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅，常小虎，战征，叶帆，赵德银，周勇，钟荣强，汤晟，黎志敏，王海峰，张菁，孙彪，刘冀宁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：