[发明专利]一种负载型氧化亚铜吸附剂、制备方法、应用及再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸附剂、制备方法、应用及再生方法，更具体地说涉及一种负载型氧化亚铜吸附剂、制备方法、应用及再生方法，属于化工分离领域。

背景技术

烯烃烷烃是化工生产中的重要原料，但是目前烯烃烷烃的分离常采用能量密度高、设备投资大的低温精馏法。吸附分离法因其高效、节能和低成本等优点，被认为是目前众多分离方法中较为合适的方法，而吸附法分离烯烃烷烃的核心就是开发吸附容量大且吸附选择性高的吸附剂。

由于价格低廉、吸附选择性高等优点，负载氧化亚铜的吸附剂成为研究的热点。但目前现有技术中一般吸附剂上的氧化亚铜通过两种途径获得：（1）将载体上的氧化铜在惰性气氛下高温（>700℃）热处理，该方法存在还原温度高、铜的还原率低的缺点；（2）将载体上的氧化铜在还原性气氛下（H₂或CO）热处理，该方法存在难以控制，很容易还原得到铜单质的缺点。因此，如何研发一种负载氧化亚铜吸附剂的新方法，实现在低温下将二价铜可控地还原成一价铜是解决现有技术存在问题的关键。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术中存在的问题与不足，提供一种用于烯烃烷烃分离的负载型氧化亚铜吸附剂，该吸附吸附剂可以有效地用于烯烃烷烃的分离。

本发明的另一个目的是提供该负载型氧化亚铜吸附剂的制备方法。

本发明的再一目的是提供该负载型氧化亚铜吸附剂在烯烃烷烃分离中的应用以及利用该吸附剂分离烯烃烷烃的方法。

本发明的还有一个目的是提供该负载型氧化亚铜吸附剂的再生方法。

本发明的是通过以下技术方案实现的：

本发明的负载型氧化亚铜吸附剂，是采用蒸汽诱导还原法制得以氧化亚铜为活性组分的吸附剂。

本发明的负载型氧化亚铜吸附剂，其进一步的技术方案是所述的蒸汽诱导还原法包括以下步骤：

1）将二价铜盐与载体混合充分研磨后，热处理得到在载体上分散的氧化铜，其中氧化铜与载体的质量之比为0.1～1:1，热处理温度为300～600℃，时间为4～6h；

2）将步骤1）中得到的负载氧化铜的样品和还原剂放置在密闭反应釜内，样品用开放的容器隔开，保证与还原剂不直接接触，加热到80～200℃条件下进行还原反应，还原剂挥发产生蒸汽，扩散至样品上与样品发生反应制得负载氧化亚铜的吸附剂，其中氧化铜与还原剂的摩尔量之比为1～4:1，还原反应时间为3～12h。

本发明的负载型氧化亚铜吸附剂，其更进一步的技术方案是所述的二价铜盐是醋酸铜、硫酸铜、硝酸铜或氯化铜；所述的载体是炭材料、SiO₂、Al₂O₃或孔道结构有序的介孔氧化硅材料，其中孔道结构有序的介孔氧化硅材料为MCM-48、MCM-41、SBA-1、SBA-15、HMS、MSU或FDU介孔氧化硅材料中的一种及其组合；所述的还原剂是甲酸、甲醇、乙醇、甲醛、乙醛、水合肼或N，N’-二甲基甲酰胺。

本发明的上述的负载型氧化亚铜吸附剂的制备方法，其包括以下步骤：

1）将二价铜盐与载体混合充分研磨后，热处理得到在载体上分散的氧化铜，其中氧化铜与载体的质量之比为0.1～1:1，热处理温度为300～600℃，时间为4～6h；

2）将步骤1）中得到的负载氧化铜的样品和还原剂放置在密闭反应釜内，样品用开放的容器隔开，保证与还原剂不直接接触，加热到80～200℃条件下进行还原反应，还原剂挥发产生蒸汽，扩散至样品上与样品发生反应制得负载氧化亚铜的吸附剂，其中氧化铜与还原剂的摩尔量之比为1～4:1，还原反应时间为3～12h。

本发明的负载型氧化亚铜吸附剂的制备方法，其进一步的技术方案是所述的二价铜盐是醋酸铜、硫酸铜、硝酸铜或氯化铜；所述的载体是炭材料、SiO₂、Al₂O₃或孔道结构有序的介孔氧化硅材料，其中孔道结构有序的介孔氧化硅材料为MCM-48、MCM-41、SBA-1、SBA-15、HMS、MSU或FDU介孔氧化硅材料中的一种及其组合；所述的还原剂是甲酸、甲醇、乙醇、甲醛、乙醛、水合肼或N，N’-二甲基甲酰胺。

本发明的上述的负载型氧化亚铜吸附剂在烯烃烷烃分离中的应用。

本发明的负载型氧化亚铜吸附剂在烯烃烷烃分离中的应用，其进一步的技术方案是包括以下步骤：

将负载型氧化亚铜吸附剂与烯烃烷烃相接触，利用吸附法实现烯烃烷烃的分离，其中吸附剂的使用条件是20～70℃，压力为0～30MPa。