[发明专利]一种吸附分离对二甲苯的小球吸附剂及其制备方法

说明书

一种吸附分离对二甲苯的小球吸附剂，包括活性组分为X分子筛的基质小球及包覆在小球外的ZSM‑5分子筛壳层，所述基质小球中含92～99质量％的X分子筛和1～8质量％的基质。用于混合C₈芳烃吸附分离，具有较高的对二甲苯吸附选择性。

技术领域

本发明为一种吸附分离芳烃异构体的吸附剂及其制备方法，具体地说，是一种对二甲苯吸附剂及其制备方法。

背景技术

对二甲苯是重要的基础化工原料，主要用于生产聚酯纤维。目前，工业上普遍采用吸附分离方法从混合C₈芳烃中分离对二甲苯。吸附分离技术包括可选择性吸附对二甲苯的吸附剂和连续逆流的模拟移动床吸附分离工艺。其中，高性能吸附剂的制备是获得高纯度对二甲苯产品的关键。

工业用对二甲苯吸附分离吸附剂的活性组元多为X分子筛，将X分子筛与粘土按一定比例混合均匀，经滚球成型、干燥、焙烧和阳离子交换后得到吸附剂小球。选择性、吸附容量和传质性能是评价吸附剂的重要指标。较高的选择性和吸附容量，以及良好的传质性能有利于获得高纯度对二甲苯产品。

US3558730公开了一种BaKX分子筛，其对PX的选择性明显高于BaX和KX。US3997620发现与BaKX相比，X分子筛经过Sr²⁺和Ba²⁺交换后，虽然对二甲苯/间二甲苯(PX/MX)和对二甲苯/邻二甲苯(PX/OX)有所降低，但是对二甲苯/乙苯(PX/EB)和对二甲苯/对二乙苯(PX/PDEB)显著提高。

CN1275926A公开了一种聚结型沸石吸附剂，活性组元为Si/Al原子比为1～1.15的X分子筛，粘结剂为可沸石化的粘土。经碱处理后可使粘土转化为X分子筛，从而提高吸附容量。

CN1565718A采用晶粒粒径为0.1～0.4微米的小晶粒X分子筛作为吸附剂的活性组元，以提高吸附剂的传质性能和提高吸附容量。

CN101497022A公开了一种聚结型吸附剂及其制备方法，该法通过在制备吸附剂的混合粉料中加入造孔剂，使转晶后的吸附剂颗粒内形成大量孔分布集中的晶间孔，从而显著提高吸附剂的传质性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种吸附分离对二甲苯的小球吸附剂及其制备方法，该吸附剂具有较高的对二甲苯吸附选择性。

本发明提供的吸附分离对二甲苯的小球吸附剂，包括活性组分为X分子筛的基质小球及包覆在小球外的ZSM-5分子筛壳层，所述基质小球中含92～99质量％的X分子筛和1～8质量％的基质。

本发明通过在以X分子筛为吸附活性组分的吸附剂小球表面形成ZSM-5分子筛壳层，大幅提高了PX/MX和PX/OX的吸附选择性，用于混合C₈芳烃吸附分离，可提高对二甲苯的吸附分离纯度。

附图说明

图1为本发明实例1制备的吸附剂的XRD图。

图2为小型模拟移动床吸附分离示意图。

具体实施方式

本发明将X分子筛与作为粘结剂的高岭土矿物混合后滚球成型，在高温下焙烧，使其中的高岭土转化为偏高岭土，然后再通过碱处理，使其原位晶化转化成X分子筛，这样既可以提高吸附剂中活性组分X分子筛的含量，又可以提高吸附剂小球的强度。将原位晶化后小球置于ZSM-5合成体系中，使其外部形成一层ZSM-5壳层，可使C₈芳烃中的对二甲苯(PX)减慢通过壳层的速度，即对PX产生约束性，从而提高PX/MX和PX/OX的吸附选择性。