[发明专利]用于脱除异己烷中少量正己烷的改性5A分子筛及其再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工分离领域，具体为一种用来脱除异己烷中含有的少量正己烷的改性5A分子筛，同时也涉及该5A分子筛的再生方法。

背景技术

工业异己烷作为一种被广泛应用的溶剂，由于其低沸点、低芳香烃、低硫、低气化潜热、易脱除、无味、无色、无毒的特点，它主要应用于油脂类的抽提、浸出、萃取，精油稀释剂，精密仪器清洗剂，还可作低毒性胶粘剂、气雾剂等。尤其在油脂类的抽提方面，随着社会发展和人口增加，异己烷的市场需求将大大提升。

但是，工业生产的异己烷中常含有少量的正己烷。而正己烷对神经系统有明显的毒害作用，当其质量比超过1800mg/kg时，将会损伤中枢神经系统及运动神经细胞。此外，正己烷经光化学降解会促进臭氧的生成，是形成臭氧的前驱物之一，已达到美国环境空气质量标准所规定监控物质的要求。

所以脱除异己烷中少量正己烷，无论是从人体安全或社会环保方面都具有重要意义。

5A分子筛(3/4CaO·1/4Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O)是一种具有均匀微孔结构的高孔隙率物质，其孔穴直径大小在5A左右，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，因而能把分子大小不同的物质分离开来。由于正己烷的分子小于5A，而异己烷和其它的同分异构体分子皆大于5A，因此5A分子筛能将正己烷吸附于孔腔中达到脱除正己烷的效果。由于分子筛是由硅氧、铝氧四面体组成基本的骨架结构，但是分子筛结构中存在部分的非骨架结构铝，这些非骨架结构铝降低了分子筛的孔隙率，因此除去非骨架结构铝成为提高分子筛吸附容量的一种重要手段。另一方面，在正己烷的脱附过程中，一般的脱附方法是减压高温法，但此种方法中，正己烷很容易因孔隙内部的局部高温而碳化，堵塞分子筛孔隙，降低脱附效果，影响分子筛对正己烷吸附的连续操作。因此，一种合适的分子筛再生方法对脱除正己烷具有重要意义。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供用于脱除异己烷中少量正己烷的改性5A分子筛及其再生方法，从而解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

用于脱除异己烷中少量正己烷的改性5A分子筛，是指将待改性的5A分子筛利用草酸的乙醇溶液进行浸泡脱铝处理而得到改性5A分子筛。

更详细的说，用于脱除异己烷中少量正己烷的改性5A分子筛，是指将待改性的5A分子筛利用0.19-0.5mol/L的草酸乙醇溶液浸泡1.5-2.5h脱铝处理，然后将脱铝处理后的5A分子筛水洗后于500℃下活化4h,再置于干燥器中冷却而得到的改性5A分子筛，其中，每120g5A分子筛对应利用180ml的草酸乙醇溶液浸泡。

作为一种优化的方案，用于脱除异己烷中少量正己烷的改性5A分子筛，改性处理中使用的是0.19mol/L的草酸乙醇溶液，浸泡时间为2h。

作为一种优化的方案，用于脱除异己烷中少量正己烷的改性5A分子筛，改性处理中使用的是0.38mol/L的草酸乙醇溶液，浸泡时间为2h。

作为一种优化的方案，用于脱除异己烷中少量正己烷的改性5A分子筛，改性处理中使用的是0.5mol/L的草酸乙醇溶液，浸泡时间为2h。

上述改性5A分子筛能够有效提高异己烷中少量正己烷吸附量，使分子筛对正己烷的吸附过程不因积炭而间断，而且所述改性5A分子筛在吸附正己烷之后，可以非常方便、有效的进行再生。

上述改性5A分子筛在吸附正己烷后的再生方法，包括：先用110℃水蒸汽置换改性5A分子筛微孔中的正己烷1-3h，再于180-250℃下用流量为0.5-2L/min的氮气吹扫1-3h。

本发明中，氮气吹扫时的温度为20℃，压力为0.35MPa。

本发明的原理如下：1）5A分子筛改性：由于分子筛为硅铝酸盐化合物，其结构中有部分非骨架结构铝，降低了分子筛的孔隙率。因非骨架铝之间结构没有骨架铝结构稳固，更容易被酸除去。本发明用草酸的酸性脱除非骨架结构铝，扩大分子筛的比表面积和孔隙率，提高正己烷的吸附量；2）分子筛再生方法：由于分子筛对极性分子具有优先吸附能力，因而在分子筛的再生过程中，采用更容易被分子筛吸附的水作为置换物质将正己烷挤出分子筛的孔腔，再于高温条件下氮气吹扫脱水。

由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果：

1）改性5A分子筛具有更大的孔隙率，对正己烷的吸附量更大，因而能处理更多异己烷（含少量正己烷）；2）再生过程中水蒸汽置换法避免了直接高温减压脱附正己烷出现的局部温度过高而导致的积炭现象。

附图说明