一種有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物雙效吸附劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物雙效吸附劑，其包括：(1)具有AFR結(jié)構(gòu)的分子篩；(2)向所述分子篩中加入的金屬離子，金屬離子的量占所述分子篩量的0.1～25wt％，優(yōu)選為0.5～24wt％，進(jìn)一步優(yōu)選為1～24wt％；其中所述金屬離子在所述吸附劑中最終與氧形成化學(xué)鍵；(3)任選的粘結(jié)劑和/或載體，其中粘結(jié)劑的量占所述分子篩和金屬離子總量的0～200wt％，載體的量占所述分子篩和金屬離子總量的0～500wt％。本發(fā)明專利技術(shù)還涉及使用該吸附劑對(duì)有機(jī)化工原料中的有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物進(jìn)行吸附脫除的方法。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物雙效吸附劑
本專利技術(shù)涉及到一種基于AFR結(jié)構(gòu)分子篩的有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物雙效吸附劑，用于煤化工、石油化工和精細(xì)有機(jī)化工相關(guān)行業(yè)烴類油中有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物，特別是噻吩類硫化物和堿性含氮化合物的吸附脫除、分離或回收。
技術(shù)介紹
AFR結(jié)構(gòu)分子篩屬正交晶系，具有平行于c軸的12元環(huán)和平行于b軸的8元環(huán)，孔徑大小分別為0.67×0.69nm和0.37×0.37nm。AFR結(jié)構(gòu)分子篩主要包括由Al-O和P-O四面體組成的AlPO-40分子篩以及由Si-O、Al-O和P-O四面體組成的SAPO-40分子篩。上述三種分子篩中的骨架Si、Al和P元素均可被金屬離子按一定規(guī)律取代，而形成金屬離子改性的分子篩。SAPO-40和金屬取代的AlPO-40分子篩具有質(zhì)子酸性、較大的比表面積、較大的孔容和特殊的孔道結(jié)構(gòu)，因此在催化、吸附和離子交換等相關(guān)行業(yè)具有較大的應(yīng)用潛力。石油餾分油、焦化苯、焦化加氫、燃料油和一些有機(jī)化工原料中往往含有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物，特別是噻吩類硫化物(尤其是焦化粗苯中，噻吩類硫化物的含量達(dá)到0.2～1.8wt％)，大大降低了品質(zhì)，并最終造成較大的環(huán)境污染。通過(guò)精制脫硫降低有機(jī)含硫化合物，尤其是噻吩類化合物的含量是提高燃料油、焦化苯和焦化加氫苯等品質(zhì)的必由之路，也是擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵。焦化苯脫除噻吩類化合物的工藝主要有酸洗反應(yīng)精餾法、催化加氫法、共沸精餾法、萃取精餾法、冷凍結(jié)晶法、離子液體法和吸附分離法。酸洗法產(chǎn)生大量的酸焦油，不僅因磺化作用造成芳烴的損失，對(duì)設(shè)備的腐蝕較大，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；催化加氫法是通過(guò)將有機(jī)含硫化合物加氫生成硫化氫而脫除有機(jī)硫的方法，例如專利(CN03134186)提及了利用各種分子篩，包括Y、ZSM-5、絲光沸石、Beta、A、X、MCM-22、AlPO4分子篩或沸石及其二元、多元復(fù)合體作為載體，以過(guò)度金屬磷化物為催化劑，進(jìn)行加氫脫硫的方法；專利(US6398949)公開(kāi)了一種SAPO分子篩負(fù)載Co和Mo的化合物制備脫硫催化劑，用于加氫催化脫除有機(jī)含硫化合物的方法；催化加氫法雖能較大程度脫除焦化苯中噻吩類化合物，設(shè)備投資和運(yùn)行成本較高、反應(yīng)條件苛刻；共沸精餾法共沸劑較難尋找，工藝較為復(fù)雜；萃取精餾法雖然回收噻吩類化合物，但難以去除焦化芳烴中微量的噻吩；苯和噻吩的混晶現(xiàn)象使得冷凍結(jié)晶法不能完全分離苯和噻吩，且能量消耗較大，設(shè)備復(fù)雜；離子液體法中所用離子液體價(jià)格昂貴，且不容易再生。然而吸附分離法則是利用噻吩和苯分子直徑和分子性質(zhì)的不同，脫除焦化苯中的噻吩，不僅可有效地精制粗苯，還可望通過(guò)脫附再生得到價(jià)格較高的噻吩原料，該法脫硫精度高、操作簡(jiǎn)單、設(shè)備投入小、經(jīng)濟(jì)可行，具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，選擇性吸附脫硫技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。現(xiàn)有技術(shù)中常用的選擇性吸附劑主要有微孔和介孔分子篩、金屬氧化物和活性金屬或其離子、活性炭、樹(shù)脂和粘土類礦物，以及上述幾種吸附劑的共同使用，利用其不同的吸附特性，達(dá)到雙重或多重吸附效果。例如，專利(CN201210480205、CN201210146708、CN201210211220、CN201210211264、CN201010260839、CN200910242446、CN2007100081401、CN200680055981、CN200610096735、CN200580003757、CN02160814、CN01136012、CN00107297、US3374182、US5807475、US6096194、US20070017852、US20090272675)公開(kāi)了利用硅鋁酸鹽分子篩3A、4A、5A、X、Y、ZSM-5、Beta、MOR以及金屬離子或金屬氧化物改性的微孔分子篩吸附噻吩硫的吸附劑及其方法。專利(CN201010184407、CN200810122583、CN200810010755)公開(kāi)了利用介孔全硅分子篩或硅鋁酸鹽分子篩吸附噻吩的方法。專利(CN201210428265、CN201210088968、CN201110061747、CN201010237948、CN201010136195、CN200910235352、CN200910074984、CN200710158493、CN200680009567、CN200580003757、CN02128489、CN02126016、CN02126017、CN02126018、CN02126019、CN02126020、US4592829、US6096194、US6221280、US20030163013、US20040040891、US20090272675、US20110020214)公開(kāi)了利用金屬氧化物、活性金屬或?qū)⑵湄?fù)載在分子篩及其硅、鋁氧化物上吸附有機(jī)含硫化合物的技術(shù)。專利(CN200710190269)公開(kāi)了一種利用金屬離子或各種活性基團(tuán)改性的樹(shù)脂作為脫除噻吩類硫化物吸附劑的方法。專利(CN03810326、US20090095683)公開(kāi)了一種利用纖維棒石類天然礦物粘土、高嶺土和蒙脫土等制備用于吸附脫硫劑的方法。盡管如此，因?yàn)楸胶袜绶苑肿咏Y(jié)構(gòu)的相似性，吸附脫硫的困難仍然較大。本領(lǐng)域仍然需要尋找選擇性強(qiáng)、孔道結(jié)構(gòu)適當(dāng)、吸附量大、易于脫附再生的吸附劑，以實(shí)現(xiàn)吸附劑選擇性和提高吸附劑有效吸附硫容量。吸附脫氮方法大多數(shù)采用極性分子篩、活性炭、活性氧化鋁、硅藻土、粘土和硅膠等為脫氮?jiǎng)＠?CN200410065762)公開(kāi)了一種以二價(jià)金屬離子作為配體的強(qiáng)酸性樹(shù)脂吸附劑，專利(US20090107882)公布了一種金屬磷化物吸附劑。然而上述吸附脫氮技術(shù)效果有待提高，并且只為單效吸附劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在提供一種基于AFR結(jié)構(gòu)分子篩的有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物的雙效吸附劑以及使用該吸附劑對(duì)有機(jī)化工原料中的有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物進(jìn)行吸附的方法。因此，本專利技術(shù)的第一方面涉及一種有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物的雙效吸附劑，其包含：(1)具有AFR結(jié)構(gòu)的分子篩，由硅、鋁、磷元素或鋁、磷元素或金屬元素、鋁、磷元素組成；(2)向所述分子篩中加入的金屬離子，金屬離子的量占所述分子篩量的0.1～25wt％，優(yōu)選為0.5～24wt％，進(jìn)一步優(yōu)選為1～24wt％；其中所述金屬離子在所述吸附劑中最終與氧形成化學(xué)鍵；(3)任選的粘結(jié)劑和/或載體，其中粘結(jié)劑的量占所述分子篩和金屬離子總量的0～200wt％，載體的量占所述分子篩和金屬離子總量的0～500wt％。其中所述具有AFR結(jié)構(gòu)的分子篩選自SAPO-40分子篩或AlPO-40分子篩中的一種或兩種，優(yōu)選SAPO-40分子篩。其中所述金屬離子選自元素周期表第I～VII副族或第VIII族金屬的陽(yáng)離子，優(yōu)選為Cu2+、Cu+、Ag+、Zn2+、Y3+、Ni2+、La3+、Ce4+、Ce2+、Fe3+、Co2+、Mo3+、W3+、Ti4+中的一種或幾種，進(jìn)一步優(yōu)選為Cu2+、Cu+、Ag+、Y3+、Ni2+、La3+、Ce4+、Fe3+、Co2+、Mo3+、W3+、Ti4+中的一種或幾種，再進(jìn)一步優(yōu)選為Cu2+、Cu+、Ag+、La3+、Ce4+、Fe3+、Co2+、Mo本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物的雙效吸附劑，其包括：(1)具有AFR結(jié)構(gòu)的分子篩；(2)向所述分子篩中加入的金屬離子，金屬離子的量占所述分子篩量的0.1～25wt％，優(yōu)選為0.5～24wt％，進(jìn)一步優(yōu)選為1～24wt％；其中所述金屬離子在所述吸附劑中最終與氧形成化學(xué)鍵；(3)任選的粘結(jié)劑和/或載體，其中粘結(jié)劑的量占所述分子篩和金屬離子總量的0～200wt％，載體的量占所述分子篩和金屬離子總量的0～500wt％。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種對(duì)有機(jī)化工原料中的有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物進(jìn)行雙效吸附的方法，其包括使有機(jī)化工原料與吸附劑在以下工藝條件下接觸：(1)有機(jī)化工原料以氣態(tài)或液態(tài)的形式與吸附劑接觸；(2)有機(jī)化工原料的溫度為5～400℃、有機(jī)化工原料的絕對(duì)壓力為0.01～10MPa；(3)所述有機(jī)化工原料與所述吸附劑之間的接觸能夠在反應(yīng)管、反應(yīng)槽、反應(yīng)罐、反應(yīng)釜、反應(yīng)塔、固定床、膨脹床、移動(dòng)床、鼓泡床、沸騰床、快速床或循環(huán)床中進(jìn)行；其中所述吸附劑為一種有機(jī)含硫化合物和有機(jī)含氮化合物的雙效吸附劑，其包括：(1)具有AFR結(jié)構(gòu)的分子篩，其選自SAPO-40分子篩或AlPO-40分子篩中的一種或兩種；(2)向所述分子篩中加入的金屬離子，金屬離子的量占所述分子篩量的0.1～25wt％；其中所述金屬離子在所述吸附劑中最終與氧形成化學(xué)鍵；其中所述金屬離子包括選自元素周期表第I～VII副族或第VIII族金屬的第一金屬離子和選自第I～VII副族或第VIII族金屬的第二金屬離子；其中所述第一金屬離子選自Cu2+、Cu+、Ag+、Zn2+、Y3+、Ni2+、La3+、Ce4+、Ce2+、...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：董廣昌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河北民海化工有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：