[发明专利]一种无钾型低硅铝比X型分子筛吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及分子筛制备技术领域，具体涉及一种无钾型低硅铝比X型分子筛吸附剂的制备方法。

背景技术

在此处键入氧气是三大工业气体之一，工业用氧，大部分采用深冷空分物理法制氧。根据空气中各组分沸点的不同实现分离过程，得到纯度99%以上的氧气。为防止降温过程中气体凝结堵塞管道，工艺要求对空气预先进行干燥和脱除二氧化碳的处理。

在深冷空分纯化器中，常用的吸附剂是13X分子筛，空气中二氧化碳含量在300-400ppm，空气压缩之后，二氧化碳分压约为2-3mmHg之间，因此提高低分压条件下对二氧化碳的吸附容量是目前吸附剂改进的一个关键技术。

为了提高二氧化碳低分压吸附，迎合深冷空分大型制氧装置对吸附剂的需求，人们越来越多的关注低硅铝比X型分子筛的制备，根据 Lowenstein规则，两个铝氧四面体不能相联的规则，即分子筛骨架SiO₂/Al₂O₃最低为2.0，目前已经实现工业化的人工合成的分子筛， 纯钠体系下合成的分子筛只有A型分子筛的SiO₂/Al₂O₃为2.0，而尝试在纯钠体系下合成低硅铝比X型分子筛，都或多或少的掺杂A型杂晶，这将不利于吸附剂的应用。

目前低硅铝比X型分子筛通用的合成方式是在钠钾两种碱金属阳离子共存的条件下制备，在后期再经过离子交换改性处理之后，得到钠型低硅铝比X型产品，这就大大增加了生产成本和交换废液的排放，不利于环境友好型工业化生产。

美国专利US6,596,256采用五水偏硅酸钠和固体铝酸钠为硅源和铝源，在低温60℃长期晶化得到硅铝比为2.0-2.2的低硅型X型分子筛，但是因晶化时间过长而生产效率很低，造成单位产量成本的大大增加，不适应于工业化生产。

因此本发明提供一种快速有效的制备硅铝比为2.0-2.2的无钾型低硅铝比X型分子筛的方法背景技术描述段落。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供一种无钾型低硅铝比X型分子筛吸附剂的制备方法，快速有效的制备硅铝比为2.0-2.2的无钾型低硅铝比X型分子筛；能够使用普遍易得原料，且原料可循环利用，生产成本低，工艺简单，重复性好，便于工业化生产。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种无钾型低硅铝比X型分子筛吸附剂的制备方法，具体包括下列步骤：

（1）、制备铝酸钠

按公知技术制备铝酸钠。

例如，在加热条件下，Na₂O/A1₂O₃按摩尔比为1.7～2.3的比例投料，在100℃～130℃溶液体系下煮沸1h～6h，即得铝酸钠溶液，经过滤后作为铝源用于分子筛原粉的制备，其中Al₂O₃含量为110～140g/l，Na₂O/A1₂O₃ 摩尔比为1.7～2.4。其中碱源为固体氢氧化钠、循环使用的母液、氢氧化钠的溶液或含水混合物。其中母液所含的氢氧化钠与新投入的氢氧化钠的投料摩尔比例为0～5。

（2）、制备导向剂

将硅源加入铝酸钠中，制备导向剂。导向剂的制备技术为公知技术。

例如，可以按摩尔比SiO₂/A1₂O₃=15～20，Na₂O/A1₂O₃=15～20，H₂O/Na₂O=10～30的比例投料，分别称取一定量的硅源、铝源、碱源和水，先将碱源和铝源加入水中得到高碱度铝酸钠，然后将硅源快速加入高碱度铝酸钠中，室温下搅拌后，25～35℃老化1～7d，即得到所需导向剂。

（3）、合成无钾型低硅铝比X型分子筛原粉

a、备料