[发明专利]一种无粘结剂全硅MCM-41分子筛吸附剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种无粘结剂全硅MCM‑41分子筛吸附剂的制备方法，该方法包括：以大孔全硅MCM‑41分子筛原粉为活性吸附组分，加入粘结剂，滚球成型、烘干、焙烧获得粒径范围0.3‑0.8mm的球形颗粒；然后将模板剂、pH调节剂、硅源依次加入去离子水中，室温下搅拌均匀，加入上述球形颗粒，控制液固比＝(10～30):1，80℃‑160℃静态晶化24h‑84h，晶化结束后取出洗涤至pH＝7～8，再经烘干、焙烧得MCM‑41分子筛吸附剂。本发明通过对球形颗粒重结晶，制得无粘结剂MCM‑41全硅分子筛吸附剂，该吸附剂热稳定性高、吸附容量大、扩散速度快，利用模拟移动床吸附分离工艺，可实现柴油组分中环烷烃、单环芳烃、多环芳烃的三组分分离。

技术领域

本发明涉及一种无粘结剂全硅MCM-41分子筛吸附剂的制备方法。

背景技术

近年来由于全球石油资源日益重质化、劣质化，催化裂化装置加工劣质原料的比例逐渐增多，从而导致催化裂化柴油产量大幅上升，炼厂柴汽比偏高。随着国内消费柴汽比的不断下降，柴油的综合利用变得日益重要。柴油主要包括直馏柴油、焦化柴油、催化裂化柴油及渣油加氢柴油，普遍存在芳烃含量高、十六烷值低的特点，难以满足即将全面实施的国Ⅵ柴油标准。柴油加工主要通过加氢精制及加氢改制技术，加氢精制技术氢耗过高，且无法大幅度提高柴油十六烷值；加氢改制技术对现有装置改动较大，投入相对较高，经济效益不明显。采用分子筛吸附剂，通过模拟移动床(SMB)对柴油进行吸附分离，得到高纯度芳烃和高纯度环烷烃组分，可以实现柴油组分的分子管理，更有针对性的应对市场需求变化，降低炼油厂柴汽比，提高经济效益。

柴油组分复杂，不同组分之间运动直径差别较大，为提高扩散速度及分离度，需要特定孔径尺寸的分子筛吸附剂，MCM-41是一种介孔分子筛，它具有六方有序的孔道结构，孔径均匀且在1～10nm之间可调。大孔径MCM-41分子筛可以通过水热处理、重结晶技术及混合表面活性剂技术得到，比表面积高，孔隙率高，吸附容量大，有利于有机分子扩散，表面富含弱酸性硅羟基，无需添加活性组分，可选择性优先吸附芳烃分子，是一种优异的吸附分离材料。但MCM-41分子筛孔壁薄(1nm)，热稳定性差，不利于高温焙烧再生；SMB吸附分离工艺需要一定尺寸范围的球形颗粒吸附剂，成型后的吸附剂，含有大量粘结剂，会产生吸附容量小、吸附速率低、吸附效果差的问题。

专利CN103184065A公开了一种吸附脱除柴油中含氮化合物的方法，Al-MCM-41分子筛吸附剂与柴油在间歇式反应装置或固定床反应装置中，保持75～110℃下进行接触式吸附脱氮，专利中Al-MCM-41为分子筛原粉，并未经过成型过程。专利CN101381086A公开了一种Si-MCM-41介孔分子筛的制备方法，该方法利用粉煤灰制得硅酸钠为硅源，加入模板剂，通过水热法制备的Si-MCM-41介孔分子筛兼具中孔和微孔结构，有较高比表面积，达1030m²/g，可用于吸附分离金属离子和有机物，也可用做催化剂载体。专利CN1401568A公开了一种MCM-41中孔分子筛的加压水热合成法，将模板剂、水、碱催化剂、硅源混合得到的晶化母液放入装有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，冲入氮气后，将体系加热进行晶化，合成的MCM-41分子筛热和水热稳定性均有提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决目前存在的MCM-41分子筛成型使用粘结剂造成吸附容量降低、扩散速率减小、吸附分离效果差的问题，以及MCM-41分子筛孔壁薄，热稳定性差，用于柴油吸附分离再生性能下降的问题，提供一种用于柴油吸附分离的无粘结剂全硅MCM-41分子筛吸附剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：

一种无粘结剂全硅MCM-41分子筛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

1)成型：以全硅MCM-41分子筛原粉为活性吸附组分，加入粘结剂，滚球成型、烘干、焙烧，获得粒径范围0.3-0.8mm的球形颗粒，球形颗粒中MCM-41分子筛含量为85wt％～95wt％；