[发明专利]甲烷提纯用分子筛制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分子筛制备方法，特别是一种甲烷提纯用分子筛制备方法。

背景技术

随着化石能源的日益消耗，煤层气资源的使用越来越广泛。煤层气资源中的甲烷，作为高效、洁净的能源，不仅能够产生巨大的经济效益，还能够有效地防止因化石能源的使用而造成的环境污染。

但是，煤层气中的甲烷一般和氮气、氧气、二氧化碳等气体混合在一起，需要对其进行提纯，将甲烷从这些杂质气体中分离出来，才能有效的利用甲烷这一能源。

为了提纯甲烷，现在一般使用碳分子筛进行分离提纯。现有的碳分子筛一般使用花泥料和椰壳为原料，或者使用煤、酚醛树脂为原料，通过炭化、调孔制得。但是，这类方法的生产成本较高，炭化椰壳时还会产生严重的污染，而且制得的碳分子筛的吸附选择性不理想且容量较小，导致提纯后获得的甲烷纯度较低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种甲烷提纯用分子筛制备方法。本发明不仅具有生产成本低和环保性好的优点，还能够提高分子筛的吸附选择性和容量，提高甲烷的提纯纯度。

本发明的技术方案：甲烷提纯用分子筛制备方法，包括以下步骤：

a、将20～25份花泥料、20～25份椰壳炭化料和50～60份竹炭混匀，得A品；

b、使用烘炉对A品进行烘干，得B品；

c、细粉碎，将B品研磨至直径1～20nm，得C品；

d、挤条成型，将C品与粘和剂混合，并捏合、挤条成条状，得D品；

e、高温氮基炭化，将D品置于炉胆内，在氮气保护状态下升温至700～1000℃进行炭化，得E品；

f、氮基调孔处理，将E品置于转炉中，控制温度为700～900℃，在氮气保护状态下通入调孔剂对碳分子筛进行孔径调整，调至孔径为3.64-4.0埃，得成品。

前述的甲烷提纯用分子筛制备方法中，所述步骤a为，将20份花泥料、20份椰壳炭化料和60份竹炭混匀，得A品。

前述的甲烷提纯用分子筛制备方法中，所述步骤b中进行烘干时的烘干温度为50～350℃，烘干时间为10～60分钟。

前述的甲烷提纯用分子筛制备方法中，所述步骤c为，细粉碎，将B品置于铁质球磨机中粉碎研磨，并加入1％～15％的氧化铁，研磨至直径1～20nm，得C品。

前述的甲烷提纯用分子筛制备方法中，所述步骤e为，高温氮基炭化，将D品置于炉胆内，在氮气保护状态下升温至700～900℃进行炭化，得E品。

前述的甲烷提纯用分子筛制备方法中，所述步骤f为，氮基调孔处理，将E品置于转炉中，控制温度为700～800℃，在氮气保护状态下通入调孔剂对碳分子筛进行孔径调整，调至孔径为3.64～4埃，得成品。

前述的甲烷提纯用分子筛制备方法中，所述步骤f中的调孔剂为芳烃类物质。

与现有技术相比，本发明改进了分子筛的制备方法，采用竹炭来代替一部分花泥料和椰壳炭化料，通过花泥料20～25份、椰壳炭化料20～25份、竹炭50～60份的配比，最大限度的减少花泥料和椰壳碳化料的使用，不仅降低了生产成本，还能防止大量椰壳炭化时造成的环境污染，提高环保性，相比传统方法，能够降低20％以上的成本。同时，本发明在700～1000℃的温度及氮气保护状态下进行炭化，并在700～900℃的温度及氮气保护状态下使用芳烃类物质进行调孔，将分子筛的孔径调至3.64～4埃，能够最大限度地将除甲烷外的其他杂质气体吸附，从而提高了分子筛的吸附选择性，能够制备出将甲烷提纯至纯度99.9％以上的分子筛，而且还将分子筛的容量增加至260升，提高了分子筛提纯时的容量，减少提纯时分子筛的使用量，降低了提纯成本。此外，本发明还在B品研磨时加入1％～15％的氧化铁，不能够能提高研磨效率，还能够起到导电的作用，消除提纯甲烷时产生的静电，提高用于甲烷提纯时的使用安全性。因此，本发明不仅具有生产成本低和环保性好的优点，还能够提高分子筛的吸附选择性和容量，提高甲烷的提纯纯度，降低提纯成本，提高使用安全性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例一。甲烷提纯用分子筛制备方法，包括以下步骤：

a、将20～25份花泥料、20～25份椰壳炭化料和50～60份竹炭混匀，得A品；

b、使用烘炉对A品进行烘干，得B品；

c、细粉碎，将B品研磨至直径1～20nm，得C品；

d、挤条成型，将C品与粘和剂混合，并捏合、挤条成条状，得D品；