[发明专利]一种无粘结剂芳烃吸附剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种无粘结剂芳烃吸附剂及其制备方法，该吸附剂由质量分数为80‑99％活性氧化物和1‑20％的活性凝胶组成，该吸附剂的制备方法包括：1)以硅源、金属盐、无机酸、表面活性剂和水为原料合成金属复合氧化硅溶胶或以硅源、铝源、金属盐、无机酸、表面活性剂和水为原料合成金属复合无定型硅铝溶胶；2)将金属复合氧化硅溶胶或金属复合无定型硅铝溶胶进行水热陈化、洗涤、过滤得到滤饼；3)将滤饼与无机有机复合碱混合，得到活性溶胶；4)将滤饼与活性溶胶混合均匀，得到成型物料；5)将成型物料进行成型‑烘干‑焙烧，得到无粘结剂芳烃吸附剂。本发明吸附剂应用于模拟移动床芳烃吸附分离工艺，可使分离能耗较有粘结剂芳烃吸附剂降低20％。

技术领域

本发明涉及一种无粘结芳烃吸附剂及制备方法

背景技术

经过近年来的持续发展，虽然我国炼化产业已成为国家经济命脉和安全的支柱产业，但面临产能过剩、产品同质化严重、企业发展创新不足、环保压力大和国外市场竞争严峻等诸多挑战，如何提质增效、增产高化工品、实现企业可持续发展，已成为炼化企业亟待解决的问题。“宜油则油、宜烯则烯、宜芳则芳”成为各大炼化企业追求的目标，但总体技术水平仍然不高，创新能力差，产品技术含量和附加值偏低，没有真正实现油品价值的最大化和合理利用。

通过模拟移动床(SMB)对汽柴油进行吸附分离，得到高纯度芳烃和高纯度非芳烃组分，可以实现汽柴油组分的分子管理，更有针对性的应对市场需求变化，后续可耦合芳烃、非芳烃转化工艺，实现汽柴油向化工品的定向转化，提高经济效益。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，会造成吸附剂吸附容量小、吸脱附速率低、吸附效果差的问题。

专利CN101524637B公开了一种富含LSX分子筛的无粘结剂吸附剂的制备方法，将KNaLSX与粘结剂混合，再加入硅源、碱源和扩孔剂进行成型，通过氢氧化钠处理使粘结剂原位晶化，实现无粘结剂吸附剂的制备。专利CN109647329A公开了一种无粘结剂复合分子筛制备方法，将已成型的分子筛原粉、模板剂、硅酸钠和水混合，在晶化釜中进行水热晶化，得到无粘结剂复合分子筛，解决了成型分子筛中大量Al₂O₃导致吸附脱硫率较低的问题。专利CN107159105A公开了一种无粘结剂13X分子筛吸附剂及制备方法，通过以成型吸附剂中加入分子筛为晶种，控制适于分子筛生长的碱性环境，使粘结剂在进行成核和生长转化成分子筛有效成分，得到无粘结剂分子筛吸附剂中粘结剂含量5％以下，吸附量大，分子筛强度高。

上述专利在制备无粘结剂吸附剂的过程中均采用二次原位晶化的技术，即将成型吸附剂进行晶化，将粘结剂转化为分子筛成分，流程复杂，且在二次原位晶化过程中会造成吸附剂的损耗，降低生产收率。

发明内容

本发明涉及一种无粘结芳烃吸附剂及制备方法，所要解决的技术问题之一是芳烃吸附剂成型过程中使用粘结剂，粘结剂无吸附活性，造成吸附剂的吸-脱附速度变慢，解吸剂用量增大，能耗较高；本发明所要解决的技术问题之二是芳烃吸附剂成型过程不添加粘结剂，吸附剂强度无法满足吸附分离装置使用要求(200N压碎率≤3％)。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：

本发明提供了一种无粘结剂芳烃吸附剂，由质量分数为80-99％活性氧化物和1-20％的活性凝胶组成，所述活性氧化物和活性凝胶均为金属复合氧化硅或金属复合无定型硅铝中一种，所述金属为氧化锗、氧化锡、氧化钛、氧化锆、氧化锰、氧化钒中一种，所述活性氧化物和活性凝胶中金属质量含量为0.5-40％。

上述技术方案中，所述无粘结剂芳烃吸附剂由以下步骤制得：