[发明专利]一种饱和烃吸附剂及其制备方法

权利要求书

1.一种饱和烃吸附剂，其特征在于，所述饱和烃吸附剂为表面功能化改性氧化硅，所述表面功能化改性氧化硅表面非极性基团覆盖率≥50％，孔容为0.2～2.0cm³/g，平均孔径为2～30nm；所述表面非极性基团为C₄～C₁₈的长链烷基，C₃～C₈的烷基与烷氧基、苯基的组合基团。

2.一种权利要求1所述的饱和烃吸附剂的制备方法，其特征在于，由如下步骤制备得到：

(1)以硅酸盐和无机酸为原料合成氧化硅，采用质量浓度为5～30％的硅酸盐溶液，与无机酸混合制得溶胶凝胶，在5～95℃下恒温老化0.5～48h，经过洗涤干燥，制得高纯度氧化硅载体；

(2)将氧化硅载体活化预处理：首先采用浓度为0.05～6mol/L的酸溶液浸泡步骤(1)得到的高纯度氧化硅载体，酸处理温度为5～95℃，处理时间为0.5～48h，水洗至中性；再将氧化硅与正硅酸酯和乙醇的混合溶液反应，氧化硅与正硅酸酯的质量比为100:1～2:1，随后在5～95℃水解0.5～24h，然后在80～150℃干燥得到表面均匀、硅羟基数量丰富的活化氧化硅；

(3)对氧化硅表面进行硅烷化：在活化后的氧化硅表面首先键合引入C₄～C₁₈的长链烷基作为主官能团后，再用含C₃～C₈的短链烷基、烷氧基、苯基中的一种或几种硅烷化试剂进行封端处理，以去掉未反应的硅羟基，然后经干燥得到表面非极性基团覆盖率达到50％以上的改性氧化硅吸附剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硅酸盐溶液为质量浓度为5～20％硅酸钠溶液，无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种，无机酸与硅酸钠的摩尔比为1：100～35：100，优选摩尔比为5：100～30：100。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述酸为硫酸、盐酸、硝酸、乙酸、草酸和柠檬酸中的一种或几种，所述正硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯和正硅酸苯酯中的一种或几种，所述正硅酸酯与乙醇的混合溶液中正硅酸酯与乙醇的质量比为1:1～1:20。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述长链烷基硅烷化试剂为十八烷基三氯硅烷、十八烷基甲基二氯硅烷、十八烷基二甲基氯硅烷、十八烷基二异丙基氯硅烷、十八烷基异丙基二氯硅烷、十八烷基二异丁基氯硅烷、十八烷基异丁基二氯硅烷中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将活化后的氧化硅置于上述长链烷基硅烷化试剂与乙醇的混合溶液中反应，氧化硅与长链烷基硅烷化试剂的质量比为20:1～2:1，长链烷基硅烷化试剂与乙醇的质量比为1:5～1:30，反应温度为室温～95℃，反应时间为0.5～24h。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述短链硅烷化试剂为三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将长链烷基键合氧化硅与上述短链硅烷化试剂与乙醇的混合溶液反应，氧化硅与短链硅烷化试剂的质量比为20:1～2:1，短链硅烷化试剂与乙醇的质量比为1:5～1:30，反应温度为室温～95℃，反应时间为0.5～24h，最后用正己烷洗涤，80～150℃干燥48h，得到表面非极性基团覆盖率≥50％的改性氧化硅吸附剂。

9.一种权利要求1所述饱和烃吸附剂在馏分油吸附分离饱和烃中的应用，其特征在于：吸附分离条件为：吸附温度为50～150℃，吸附压力为0.5～2MPa，馏分油原料中硫、氮含量为100～2000ppm；解吸剂为正庚烷、正己烷、环己烷、正戊烷、异辛烷、石油醚、乙醚、二甲苯、甲苯、苯中的一种或几种；脱附油品中饱和烃含量为90～99wt％。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述馏分油包括石脑油、直馏汽油、直馏煤油、直馏柴油、催化汽油、催化柴油、焦化汽油、焦化柴油；所述饱和烃包括正构烷烃、异构烷烃和环烷烃。