專利名稱：一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯和正己烷的吸附劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油化工半成品精制工藝所需的介質(zhì)材料，特別是一種用于同時(shí) 脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附劑。
背景技術(shù)：
溶劑油是石油化工產(chǎn)品中重要的一大類產(chǎn)品，環(huán)戊烷油是溶劑油中的一種，目 前主要作為硬質(zhì)聚氨酯泡沫的新型發(fā)泡劑，用于替代對(duì)大氣臭氧層有破壞作用的氯氟烴 (CFCs)，已被廣泛用于生產(chǎn)無氟冰箱、冰柜行業(yè)以及冷庫(kù)、管線保溫等領(lǐng)域。隨著蒙特利爾 等公約規(guī)定的禁用0DS期限的臨近，CFCs和HCFCs類產(chǎn)品不久將被禁用，環(huán)戊烷油必將成 為聚氨酯發(fā)泡劑領(lǐng)域的主角。此外純度很高的環(huán)戊烷(環(huán)戊烷質(zhì)量含量>99.9%，苯含量
g/g，正己烷含量< 2 u g/g)還可用于特殊有機(jī)物溶劑和色譜分析試劑。目前國(guó)內(nèi)外各公司廠家生產(chǎn)環(huán)戊烷油溶劑，脫除環(huán)戊烷油中苯所采用的方法有 酸堿法、加氫法、萃取精餾法、紫外線氧化法、吸附法等，苯含量可降低至5 y g/g。脫除環(huán)戊 烷油中正己烷所采用的方法是萃取精餾法，正己烷含量可降低至20 y g/g。要想把環(huán)戊烷油 中的苯、正己烷繼續(xù)降低(苯含量<0.5118/^，正己烷含量<2118/0，僅靠目前的工藝方 法和吸附劑，工藝流程復(fù)雜、能耗大、收率低、效益極差。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，如何提 高環(huán)戊烷油的純度(正己烷含量< 2i!g/g)，將環(huán)戊烷油中雜質(zhì)苯的含量降到對(duì)人體幾乎 無損害的指標(biāo)(苯含量< 0. 5 u g/g)，是一個(gè)亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附 劑，該吸附劑可在常溫常壓下同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷，可再生循環(huán)使用， 具有成本低、環(huán)保等特點(diǎn)?；钚蕴康目紫吨?，90%以上為微孔，為活性炭提供大量的內(nèi)表面積；活性炭具有較 大的外表面積，而且大量的微孔都開在纖維表面，分子吸附的途徑短，吸附可以直接進(jìn)入微 孔，微活性炭的快速吸附，有效利用微孔提供了條件。正己烷等< C6正構(gòu)烷烴類(其臨界直徑< 4. 9nm)可以通過活性炭吸附劑孔道植 入吸附劑內(nèi)部空穴而被截留下來。而環(huán)戊烷、以及微量的異構(gòu)戊烷(其臨界直徑>5. 5nm) 雖然可以到達(dá)吸附劑表面，但由于它們的吸附競(jìng)爭(zhēng)力不及苯，因此被苯優(yōu)先占據(jù)活性炭位 置或被苯置換出來；又由于環(huán)戊烷、以及微量的異構(gòu)戊烷其臨界直徑大于吸附劑主體孔道 有效直徑而不能進(jìn)入分子篩內(nèi)部空穴，只好漂游在吸附劑外。基于此，本發(fā)明提供的一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附 劑，該吸附劑采用如下方法制備將5A分子篩用浙青質(zhì)溶液浸漬，最后經(jīng)熱解炭化至微孔 有效直徑> 20nm的活性炭即得；該浙青質(zhì)溶液由乙烯裂解焦油和甲苯按體積比1 (3 10)混溶而得。
5A分子篩的主要化學(xué)成分是硅酸鋁，采用該浙青質(zhì)溶液浸漬后，由于乙烯裂解焦 油是一種密度大、碳?xì)浔雀摺⒌饘俸康?、帶有較多稠環(huán)芳烴的浙青質(zhì)渣油，可溶于甲苯， 將5A分子篩放入調(diào)配好的乙烯裂解焦油-甲苯溶液中，可以在5A分子篩表面覆履上浙青 質(zhì)，高碳?xì)浔鹊恼闱噘|(zhì)在有氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下通過高溫可以脫氫炭化成活性炭，當(dāng)該活性炭層 的微孔有效直徑>20nm時(shí)，該吸附劑在常溫常壓下可對(duì)環(huán)戊烷油中的苯和正己烷進(jìn)行吸 附，在常溫常壓下可用氮?dú)饣蚨趸紝?duì)用過的吸附劑進(jìn)行脫附操作以達(dá)到再生循環(huán)使用 的目的。雖然，一股的5A分子篩采用上述方法處理都可滿足要求，但為了提高吸附效果， 優(yōu)選的是采用內(nèi)部空穴孔道有效直徑為4. 9 5. lnm的5A分子篩。本發(fā)明中浸漬的溫度不宜過高，一股地不能超過50°C，過高會(huì)導(dǎo)致甲苯溶劑蒸發(fā) 加快，并且對(duì)浸漬效果也沒有產(chǎn)生積極影響，優(yōu)選的是在常溫下進(jìn)行。浸漬時(shí)間不少于2小 時(shí)，優(yōu)選的是3 10小時(shí)，浸漬時(shí)間過短不利于活性炭原料的均勻全面覆蓋上去。在熱解炭化前先在100 200°C下采用熱風(fēng)吹干，脫除甲苯蒸氣，防止5A分子篩顆 粒成團(tuán)塊，有利于后面高溫階段保證在分子篩表面進(jìn)行熱解炭化；熱解炭化是在通入氮?dú)?且溫度控制在360 700°C之間進(jìn)行，通入氮?dú)?，可以防止碳高溫氧化，從而保證熱解炭化 過程順利進(jìn)行。本發(fā)明的吸附劑可以脫除環(huán)戊烷油中的苯和正己烷(苯含量彡0. g/g，正己烷 含量<2i!g/g)。采用本發(fā)明的吸附劑，可以低成本生產(chǎn)出純度極高的環(huán)戊烷溶劑，從而獲 得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1是本發(fā)明的吸附試驗(yàn)圖；圖2是本發(fā)明的脫附試驗(yàn)圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一按體積比1 3將乙烯裂解焦油和甲苯混溶制得浙青質(zhì)溶液，將市售的、內(nèi)部空穴 孔道有效直徑為4. 9 5. lnm的5A分子篩在常溫下用浙青質(zhì)溶液浸漬3小時(shí)，在100°C下 采用熱風(fēng)吹干，在通入氮?dú)馇覝囟瓤刂圃?00°C進(jìn)行熱解炭化至微孔有效直徑> 20nm的活 性炭即得該吸附劑。實(shí)施例二按體積比1 10將乙烯裂解焦油和甲苯混溶制得浙青質(zhì)溶液，將市售的、內(nèi)部空 穴孔道有效直徑為4. 9 5. lnm的5A分子篩在常溫下用浙青質(zhì)溶液浸漬10小時(shí)，在200°C 下采用熱風(fēng)吹干，在通入氮?dú)馇覝囟瓤刂圃?60°C進(jìn)行熱解炭化至微孔有效直徑> 20nm的 活性炭即得該吸附劑。吸附試驗(yàn)實(shí)例見圖1，首先在吸附柱3內(nèi)拔掉上考克閥4閥芯，放入一定量的實(shí)施例一制備的本 發(fā)明的吸附劑；然后套回閥芯，根據(jù)試驗(yàn)的劑油比從吸附柱3上方放入一定量的環(huán)戊烷油 后關(guān)閉上考克閥4 ；根據(jù)試驗(yàn)安排讓環(huán)戊烷油與吸附劑浸泡接觸一定時(shí)間后，旋開吸附柱3底部的下考克閥2，將經(jīng)過吸附脫除苯和正己烷的環(huán)戊烷放出到接收瓶1 ；通過分析原料環(huán) 戊烷油和接收瓶中環(huán)戊烷樣品可分別得到其苯和正己烷含量以及計(jì)算出吸附效果。對(duì)不同劑/油比(w/w)、不同吸附時(shí)間進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，數(shù)據(jù)結(jié)果如表1。表1不同劑/油比(w/w)、不同吸附時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果(P g/g)
權(quán)利要求
一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附劑，其特征是該吸附劑采用如下方法制備將5A分子篩用瀝青質(zhì)溶液浸漬，最后經(jīng)熱解炭化至微孔有效直徑≥20nm即得；該瀝青質(zhì)溶液由乙烯裂解焦油和甲苯按體積比1∶(3～10)混溶而得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附 劑，其特征是5A分子篩的內(nèi)部空穴孔道有效直徑為4. 9 5. lnm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附 劑，其特征是浸漬時(shí)間不少于2小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附 劑，其特征是浸漬時(shí)間為3 10小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附 劑，其特征是所述的浸漬是在常溫下進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附 劑，其特征是在熱解炭化前先在100 20(TC下采用熱風(fēng)吹干。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附 劑，其特征是熱解炭化是在通入氮?dú)馇覝囟瓤刂圃?60 700°C之間進(jìn)行。
全文摘要
一種用于同時(shí)脫除環(huán)戊烷油中超低微量苯、正己烷的吸附劑，該吸附劑采用如下方法制備將5A分子篩用瀝青質(zhì)溶液浸漬，最后經(jīng)熱解炭化至微孔有效直徑≥20nm即得；該瀝青質(zhì)溶液由乙烯裂解焦油和甲苯按體積比1∶(3～10)混溶而得。采用該吸附劑可以低成本生產(chǎn)出純度極高的環(huán)戊烷溶劑，從而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C07C13/10GK101972628SQ20101028677
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者吳世逵, 孫晶磊, 張浩杰, 曹光明, 林尤雄, 梁朝林, 洪曉瑛, 賴道秀, 鐘杭英 申請(qǐng)人:廣東石油化工學(xué)院;茂名石化實(shí)華股份有限公司