[发明专利]一种酚类产品的脱氮工艺

说明书

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种酚类产品的脱氮工艺，尤其是一种脱除苯酚、间甲酚、对甲酚、邻甲酚等酚类产品中氮化物的工艺。其具体步骤为：把催化剂装填入固定床反应器中，然后将待脱氮的酚类产品进样，在固定床中进行连续脱氮；所述的催化剂为ZSM‑5分子筛或X型分子筛或Y型分子筛或β分子筛或丝光沸石分子筛。本发明具有脱氮率高，易分离，条件温和，使用寿命长，环境污染小，可循环再生使用，且催化剂再生后脱氮效果未降低等优点。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种酚类产品的脱氮工艺，尤其是一种脱除苯酚、间甲酚、对甲酚、邻甲酚等酚类产品中氮化物的工艺。

背景技术

酚类产品中的氮化物主要指有机氮化物，主要包括苯胺、脂肪族胺类、吡啶族化合物和吡咯族化合物。有机氮化物的存在会影响后续酚类产品反应中催化剂的寿命以及酚类产品的稳定性。目前的主要脱氮技术包括加氢脱氮和非加氢脱氮。非加氢脱氮的主要方法有：酸脱氮、溶剂脱氮、配合法脱氮、组合法脱氮、吸附法脱氮、生物脱氮和微波脱氮等。加氢脱氮无法解决脱氮深度低等缺点，并且设备投资、操作费用高；酸脱氮存在选择性差、环境污染、设备腐蚀等问题；溶剂脱氮选择性较差；配合法脱氮较难实现分离；组合法脱氮工艺复杂，成本较高；生物脱氮法菌种的选择和培养较为困难；微波脱氮目前正处于实验室阶段。吸附脱氮法的优点是能够有效脱除燃料中的氮化物，并且条件温和，易分离，投资低，对环境友好等，其缺点是吸附脱除能力较小，当油品中氮含量较高时，需要使用大量吸附剂，若要降低吸附剂成本，则需吸附剂有较好的再生性能。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于：提供一种高效脱除酚类产品中氮化物的脱氮工艺，具有脱氮率高，易分离，条件温和，使用寿命长，环境污染小，可循环再生使用，且催化剂再生后脱氮效果未降低等优点。

本发明所述的一种酚类产品的脱氮工艺，其具体步骤为：把催化剂装填入固定床反应器中，然后将待脱氮的酚类产品进样，在固定床中进行连续脱氮；

所述的催化剂为ZSM-5分子筛或X型分子筛或Y型分子筛或β分子筛或丝光沸石分子筛。

所述的分子筛SiO₂/Al₂O₃＝2.0-50.0，分子筛孔径0.1-2nm，微孔表面积≥350m²/g。

本发明中采用的是分子筛吸附法脱氮，由于分子筛本身是一种微孔材料，有一定的孔道、比表面积、三维结构等，本发明中用到的分子筛是一种硅铝酸盐，具有酸性位点，可对酚类原料中的碱性氮有较好的脱除效果，达到深度脱氮的目的。分子筛孔径对脱氮效果的影响：分子筛中有许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，这些微小的孔穴直径大小均匀，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来，而把比孔道大的分子排斥在外，因而能把形状直径大小不同的分子，极性程度不同的分子，沸点不同的分子，饱和程度不同的分子分离开来。分子筛的孔径太小，碱性氮化物不能进入分子筛孔道内，无法实现对酚类物质中的碱性氮化物的吸附；分子筛的孔径太大，含有碱性氮化物的酚类很容易的从孔道中通过，无法较高效率的对碱性氮化物进行吸附，从而无法实现深度脱氮。硅铝比不同对脱氮效果的影响：不同的硅铝比，导致分子筛具有不同数目的酸性位点，但是B酸强度基本是一致的，对氮化物的吸附效果不同是因为随着酸中心的增多，酸中心之间空间临近性的几率增加，可能会出现多中心吸附碱性氮化物的作用，使得吸附更强。该发明中分子筛硅铝比在2-50之间，分子筛与碱性氮化物之间的作用力最强，从而能够达到深度脱氮的效果。

固定床中装填的催化剂可为挤条成型或压片成型或颗粒。

固定床中的脱氮过程温度控制在室温至150℃，较佳温度范围在40℃至150℃。温度太低，分子运动活性低，分子筛对氮化物的吸附效果差；温度太高，一是造成能耗高，二是分子运动活性太高，容易从催化剂表面脱附，影响脱氮效果。