一種高效乙烯乙烷分離吸附劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種分離吸附劑，特別涉及一種乙烯/乙烷分離吸附劑。本發(fā)明還涉 及該分離吸附劑的制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國內(nèi)外從混合氣體中提取乙烯主要技術(shù)有深冷分離法、吸收分離法和吸附 分咼法。
[0003] 深冷分離法又稱為低溫精餾法，是一種成熟的工業(yè)技術(shù)。該方法是一種低溫分離 工藝，利用原料中各組分相對揮發(fā)度的差異，在低溫下用精餾法將其中的各類烴依照其揮 發(fā)溫度的不同逐一進行分離。混合氣乙烯/乙烷相對揮發(fā)度差異很小，造成該方法裝置能 耗高，裝置投資大、操作復雜。因此開發(fā)更加節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)工藝成為擺在世界各國面前的 難題。
[0004] 吸附分離法是借助氣體混合物中各氣體組分在固體吸附劑上的吸附強弱差異而 實現(xiàn)分離的一種方法。該方法因其能耗低、凈化度高、設(shè)備簡單、易于自動化操作等優(yōu)點而 得到廣泛應(yīng)用。CN200910113615.4提供了一種乙烯吸附劑及其制備方法，該吸附劑是對果 蔬貯運過程產(chǎn)生的乙烯進行吸附的保鮮劑，其以高錳酸鉀和酸性膨潤土作為乙烯吸附劑的 主體、并與無機鹽類按一定比例均勻混合后用無紡布或透氣薄膜封裝制備出的一種高吸附 性乙烯吸收劑。吸收率高、廉價、吸附時間長，但是制備過程繁瑣，對混合氣體乙烯/乙烷無 分離作用，不適合工業(yè)操作。CN201210563820. 2公開了一種用于烯烴/烷烴分離的吸附劑 及其制備方法和在烯烴/烷烴分離中的應(yīng)用。其中的該吸附劑以多孔炭作為吸附劑載體， 氯化亞銅作為活性組分，由氯化亞銅與多孔炭充分研磨后，在惰性氣氛下熱處理制得。但是 氯化亞銅在空氣中極不穩(wěn)定，要求隔絕空氣儲存，條件苛刻，且研磨混合的氯化亞銅分散性 不均勻，更不適合大規(guī)模生產(chǎn)，所以該方法難以工業(yè)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的之一是提供一種高效乙烯乙烷分離吸附劑，其可有效分離乙烯/乙 烷。
[0006] 本發(fā)明的目的之二是提供上述分離吸附劑的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的目的之三是提供上述分離吸附劑的應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明的第一個目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種高效乙烯乙烷分離吸附劑， 包括載體、活性組分和助劑，其中所述活性組分為氯化亞銅，負載量為40-60%，所述助劑為 稀土元素氧化物，負載量為1-10%。
[0009] 所述稀土元素氧化物為&02或Y203。
[0010] 所述的載體為椰殼活性炭、煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)活性炭、硅藻土或分子篩等。
[0011] 本發(fā)明的第二個目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：上述乙烯乙烷分離吸附劑的 制備方法，包括以下步驟： ⑴取log載體烘干，備用； (2)分別稱取4-6g的活性組分前驅(qū)體氯化銅和0. 25-2. 5g稀土元素氧化物前驅(qū)體， 溶解于去離子水中制成均勻溶液，采用等體積浸漬法分別將氯化銅和稀土元素氧化物前驅(qū) 體負載在載體上，室溫浸漬5-7h后，100-130°C干燥10-14h，將烘干后半成品在氮氣氣氛下 300-400°C焙燒3-5小時，得到乙烯乙烷分離吸附劑。所述稀土元素氧化物前驅(qū)體為稀土元 素硝酸鹽。
[0012] 本發(fā)明的目的之三是提供上述分離吸附劑的應(yīng)用，具體是，該分離吸附劑在乙烯/ 乙烷中的分離中的應(yīng)用。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點： 1.本發(fā)明提供的分離吸附劑對乙烯具有較高的吸附量，因此具有較高的乙烯/乙烷分 離性能。
[0014] 2.本發(fā)明提供的分離吸附劑制備工藝簡單、價格低廉、吸附選擇性高、穩(wěn)定性好， 具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合一些【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細闡述，但不應(yīng)該理解為本發(fā) 明的主題的范圍僅限于下述實施例。
[0016] 實施例1 (1)稱取l〇g椰殼活性炭110°c烘干備用。
[0017] (2)分別稱取4gCuCl2和〇· 25gCe(Nods· 6H20固體一并溶解于30ml去離子水 中，制成均勻溶液。
[0018] (3)采用等體積浸漬法將上述溶液不斷滴加到椰殼活性炭上，直到椰殼活性炭表 面完全濕潤。室溫浸漬6h后再120°C干燥12h，重復以上步驟直至所有溶液浸漬完成，獲 得半成品。
[0019] (4)將上述半成品烘干后在氮氣氣氛下350°C焙燒4小時，得到乙烯/乙烷分離 吸附劑1。
[0020] 實施例2 (1)稱取l〇g木質(zhì)活性炭110°c烘干備用。
[0021] (2)分別稱取5gCuCl2和〇.75gΥ(Ν03)3·6Η20固體一并溶解于30ml去離子水 中，制成均勻溶液。
[0022] (3)采用等體積浸漬法將上述溶液不斷滴加到木質(zhì)活性炭上，直到木質(zhì)活性炭表 面完全濕潤。室溫浸漬6h后再120°C干燥12h，重復以上步驟直至所有溶液浸漬完成，獲 得半成品。
[0023] (4)將上述半成品烘干后在氮氣氣氛下350°C焙燒4小時，得到乙烯/乙烷分離 吸附劑2。
[0024] 實施例3 (1)稱取l〇g煤質(zhì)活性炭110°c烘干備用。
[0025] (2)分別稱取5gCuCljP1. 25gCe(N0 3)3 · 6H20固體一并溶解于30ml去離子水 中，制成均勻溶液。
[0026] (3)采用等體積浸漬法將上述溶液不斷滴加到煤質(zhì)活性炭上，直到煤質(zhì)活性炭表 面完全濕潤。室溫浸漬6h后再120°C干燥12h，重復以上步驟直至所有溶液浸漬完成，獲 得半成品。
[0027] (4)將上述半成品烘干后在氮氣氣氛下350°C焙燒4小時，得到乙烯/乙烷分離 吸附劑3。
[0028] 實施例4 (1)稱取l〇g硅藻土110°c烘干備用。
[0029] (2)分別稱取6gCuCljP1. 75gCe(N0 3)3·6H20固體一并溶解于30ml去離子水 中，制成均勻溶液。
[0030] (3)采用等體積浸漬法將上述溶液不斷滴加到硅藻土上，直到硅藻土表面完全濕 潤。室溫浸漬6h后再120°C干燥12h，重復以上步驟直至所有溶液浸漬完成，獲得半成品。
[0031] (4)將上述半成品烘干后在氮氣氣氛下350°C焙燒4小時，得到乙烯/乙烷分離 吸附劑4。
[0032] 實施例5 (1)稱取l〇g5A分子篩110°C烘干備用。
[0033] (2)分別稱取4gCuCl2和2. 5gCe(Nods· 6H20固體一并溶解于30ml去離子水 中，制成均勻溶液。
[0034] (3)采用等體積浸漬法將上述溶液不斷滴加到5A分子篩上，直到5A分子篩表 面完全濕潤。室溫浸漬6h后再120°C干燥12h，重復以上步驟直至所有溶液浸漬完成，獲 得半成品。
[0035] (4)將上述半成品烘干后在氮氣氣氛下350°C焙燒4小時，得到乙烯/乙烷分離 吸附劑5。
[0036] 將上述制得的吸附劑在靜態(tài)容積法吸附儀上，保持吸附槽50°C恒溫測量其在 0. 7MPa壓力范圍內(nèi)對乙烯和乙烷的吸附等溫線及靜態(tài)分離比，結(jié)果如下表一所示。
[0037] 以上實施例只是用于對本發(fā)明的內(nèi)容進行闡述，而不是限制，因此在與本發(fā)明的 權(quán)利要求書相當?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高效乙烯乙烷分離吸附劑，包括載體、活性組分和助劑，其特征是，其中所述活 性組分為氯化亞銅，負載量為40-60%，所述助劑為稀土元素氧化物，負載量為1-10%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效乙烯乙烷分離吸附劑，其特征是，所述稀土元素氧化物 為Ce02SY203。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效乙烯乙烷分離吸附劑，其特征是，所述的載體為椰殼活 性炭、煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)活性炭、娃藻土或分子篩。4. 權(quán)利要求1-3任一項所述乙烯乙烷分離吸附劑的制備方法，其特征是，包括以下步 驟： ⑴取l〇g載體烘干，備用； (2)分別稱取4-6g的活性組分前驅(qū)體和0. 25g-2. 50g稀土元素氧化物前驅(qū)體，溶解 于去離子水中制成均勻溶液，采用等體積浸漬法分別將氯化銅和稀土元素氧化物前驅(qū)體負 載在載體上，室溫浸漬5-7h后，100-130°C干燥10-14h，將烘干后的半成品在氮氣氣氛下 300-400°C焙燒3-5小時，得到乙烯乙烷分離吸附劑。5. 權(quán)利要求1-3任一項所述乙烯乙烷分離吸附劑在乙烯/乙烷中的分離中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效乙烯乙烷分離吸附劑，包括載體、活性組分和助劑，其中所述活性組分為氯化亞銅，負載量為40-60%，所述助劑為稀土元素氧化物，負載量為1-10%。本發(fā)明還公開了該分離吸附劑的制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明提供的分離吸附劑對乙烯具有較高的吸附量和乙烯/乙烷分離性能，而且制備工藝簡單、價格低廉、吸附選擇性高、穩(wěn)定性好，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
【IPC分類】C07C11/04, B01J20/18, B01J20/20, C07C7/12, B01J20/14, B01J20/30, C07C9/06
【公開號】CN105251442
【申請?zhí)枴緾N201510657024
【發(fā)明人】肖樹萌, 羅仕忠, 邵杰峰, 邢建東, 孫紅麗, 楊景昌, 黨亞固, 費德君
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 四川大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月14日