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CN111097369A - 脱除极性化合物的方法 - Google Patents

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CN111097369A CN201811251246.0A CN201811251246A CN111097369A CN 111097369 A CN111097369 A CN 111097369A CN 201811251246 A CN201811251246 A CN 201811251246A CN 111097369 A CN111097369 A CN 111097369A
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杨洪云
高焕新
金国杰
康陈军
黄政
汪超
丁琳
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
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Abstract

本发明涉及一种吸附剂及脱除极性化合物的方法，所述吸附剂包括如下组分：40‑90份含金属的多孔材料；10～60份粘结剂。所述含金属的多孔材料中，所述金属包括钛、钒、铬、锰、镍和锆的至少一种。本发明采用金属改性的多孔材料脱除极性化合物，大大提高了对极性化合物的吸附能力，处理后的烯烃原料中极性化合物的含量少于1ppm，并且可以反复再生使用而其吸附能力保持不变。

Description

脱除极性化合物的方法
技术领域
本发明涉及一种从含极性化合物的物料中脱除极性化合物的吸附剂。
背景技术
在芳族化合物烷基化过程中，芳族化合物与烷基化试剂如烯烃在酸催化剂存在下进行反应。例如，可将苯与乙烯或丙烯反应来生产乙苯或异丙苯，二者均为化学工业的重要中间体。过去工业上芳族化合物烷基化过程通常采用AlCl3或BF3作为酸催化剂，近年来这些材料已被分子筛催化剂所替代。例如，由US 4891458获知，在芳族化合物用C2-C4烯烃进行烷基化过程中使用了β沸石催化剂。
采用分子筛催化剂的芳族化合物烷基化过程可在气相或液相中进行。但是，考虑到液相操作时相关的选择性的改进和设备投资及操作费用的降低，现在工业上大多数烷基化过程是在至少部分液相条件下操作的。遗憾的是液相条件操作的一个缺点是分子筛催化剂往往会对原料中存在的杂质、特别是极性化合物如含氮化合物更为敏感。这类杂质会降低催化剂的酸活性，因此而减少了在催化剂所需再循环过程之间的循环次数。
采用保护床来脱除烯烃原料流中痕量杂质的方法是本领域众所周知的。对石油化工和产品纯度严格限制的特殊化学工艺操作过程尤其要这样做。正常情况下，使用类似膨润土、高岭土或特殊活化的氧化铝的材料，将其放到含催化剂的反应容器的上游。粘土或氧化铝材料将原料中的杂质捕获，以满足产品纯度规格要求和减少催化剂中毒现象。但是，已知的粘土或氧化铝保护床在使芳族原料中的碱性氮杂质降低到用于液相烷基化过程所要求的低含量方面能力有限。而且，当粘土达到其吸附容量时通常不能再生使用，因而必须丢弃。
发明内容
本发明提供一种脱除记性化合物的吸附剂及极性化合物的脱除方法。具有能脱除烯烃和芳烃中极性化合物的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种脱除极性化合物的吸附剂，所述吸附剂包括如下组分：
40-90份含金属的多孔材料；10～60份粘结剂。
上述技术方案中，优选地，所述含金属的多孔材料中，所述金属包括钛、钒、铬、锰、镍和锆的至少一种，优选地，所述含金属的多孔材料中金属的质量含量为0.1～10％。优选地，所述含金属的多孔材料为金属改性的多孔材料。
上述技术方案中，优选地，所述吸附剂中氧化铝质量含量不低于85％；优选地，所述吸附剂中氧化铝与氧化硅重量比不低于6。
上述技术方案中，优选地，所述多孔材料包括分子筛，所述分子筛包括A型分子筛、X型分子筛、ZSM型分子筛、SAPO型分子筛和碳分子筛；优选地，所述分子筛为球形分子筛，所述多孔材料的微孔直径为微米级以下。
上述技术方案中，优选地，所述粘结剂为铝溶胶。
本发明还提供一种极性化合物的脱除方法，包括如下步骤:
将含极性化合物的物料与吸附剂接触，所述吸附剂包括多孔材料；所述多孔材料为含金属的多孔材料。
上述技术方案中，优选地，所述多孔材料中氧化铝质量含量不低于85％。较为优选地范围为85～92％。
上述技术方案中，优选地，所述多孔材料中氧化铝与氧化硅重量比不低于6。较为优选地范围为6～15。上述技术方案中，优选地，所述多孔材料包括分子筛，优选地，为球形分子筛。
上述技术方案中，优选地，所述分子筛包括A型分子筛、X型分子筛、ZSM型分子筛、SAPO型分子筛和碳分子筛。
上述技术方案中，优选地，所述多孔材料的微孔直径为微米级以下。较为优选地范围为500～800nm。
上述技术方案中，优选地，所述接触的接触温度为0～100℃。较为优选地，为20～60℃。所述接触的接触时间为10-30小时。
上述技术方案中，优选地，所述含金属的多孔材料中，所述金属包括钛、钒、铬、锰、镍和锆的至少一种。其中含金属的多孔材料中金属的质量含量为0.1～10％。较为优选地，为0.5～2％。可采用金属的硝酸盐对多孔材料进行改性处理。
上述技术方案中，优选地，所述极性化合物包括水、氮化物、硫化物和酸性气体的至少一种。比如，噻吩，吡啶，甲醇等。
上述技术方案中，优选地，所述物料包括烯烃原料、芳烃原料。比如，丙烯原料、甲苯原料。
本发明采用金属改性的多孔材料脱除极性化合物，大大提高了对极性化合物的吸附能力，处理后的烯烃原料中极性化合物的含量少于1ppm，并且可以反复再生使用而其吸附能力保持不变。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1】
将A型分子筛10克，与15克铝溶胶、80毫升1mol/L的硝酸锆溶液混合搅拌，制成球形，烘干后得到吸附剂，所述吸附剂中氧化铝含量90％，氧化铝与氧化硅重量比为8.1，锆含量0.8％，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，20小时吸附剂被穿透，容硫量为6克，容氮量为4克，甲苯含水量小于10ppm。
【实施例2】
将X型分子筛10克，与15克铝溶胶、80毫升1mol/L的硝酸锆溶液混合搅拌，制成球形，烘干后得到吸附剂，所述吸附剂中氧化铝含量91％，氧化铝与氧化硅重量比为8.2，锆含量0.8％，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，15小时吸附剂被穿透，容硫量为4.5克，容氮量为3克，甲苯含水量小于10ppm。
【实施例3】
将ZSM型分子筛10克，与15克铝溶胶、80毫升1mol/L的硝酸锆溶液混合搅拌，制成球形，烘干后得到吸附剂，所述吸附剂中氧化铝含量90％，氧化铝与氧化硅重量比为8.1，锆含量0.8％，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，18小时吸附剂被穿透，容硫量为5.4克，容氮量为3.6克，甲苯含水量小于10ppm。
【实施例4】
将SAPO型分子筛10克，与15克铝溶胶、80毫升1mol/L的硝酸锆溶液混合搅拌，制成球形，烘干后得到吸附剂，所述吸附剂中氧化铝含量89％，氧化铝与氧化硅重量比为7.5，锆含量0.8％，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，17小时吸附剂被穿透，容硫量为5.1克，容氮量为3.4克，甲苯含水量小于10ppm。
【实施例5】
将碳型分子筛10克，与15克铝溶胶、80毫升1mol/L的硝酸锆溶液混合搅拌，制成球形，烘干后得到吸附剂，所述吸附剂中氧化铝含量89％，氧化铝与氧化硅重量比为7.4，锆含量0.8％，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，16小时吸附剂被穿透，容硫量为4.8克，容氮量为3.2克，甲苯含水量小于10ppm。
【实施例6】
将A型分子筛20克，与20克铝溶胶、100毫升1mol/L的硝酸锆溶液混合搅拌，制成球形，烘干后得到吸附剂，所述吸附剂中氧化铝含量88％，氧化铝与氧化硅重量比为7.2，锆含量0.8％，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，19小时吸附剂被穿透，容硫量为5.7克，容氮量为3.8克，甲苯含水量小于10ppm。
【实施例7】
将X型分子筛20克，与20克铝溶胶、110毫升1mol/L的硝酸锆溶液混合搅拌，制成球形，烘干后得到吸附剂，所述吸附剂中氧化铝含量87％，氧化铝与氧化硅重量比为7.1，锆含量1％，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，20小时吸附剂被穿透，容硫量为6克，容氮量为4克，甲苯含水量小于10ppm。
【实施例8】
将ZSM型分子筛30克，与20克铝溶胶、110毫升1mol/L的硝酸锆溶液混合搅拌，制成球形，烘干后得到吸附剂，所述吸附剂中氧化铝含量85％，氧化铝与氧化硅重量比为6.2，锆含量2％，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，18小时吸附剂被穿透，容硫量为5.4克，容氮量为3.6克，甲苯含水量小于10ppm。
【实施例9】
将SAPO型分子筛30克，与20克铝溶胶、110毫升1mol/L的硝酸锆溶液混合搅拌，制成球形，烘干后得到吸附剂，所述吸附剂中氧化铝含量85％，氧化铝与氧化硅重量比为6.1，锆含量2％，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，17小时吸附剂被穿透，容硫量为5.1克，容氮量为3.4克，甲苯含水量小于10ppm。
【实施例10】
将碳型分子筛40克，与10克铝溶胶、110毫升1mol/L的硝酸锆溶液混合搅拌，制成球形，烘干后得到吸附剂，所述吸附剂中氧化铝含量86％，氧化铝与氧化硅重量比为6.3，锆含量1.4％，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，16小时吸附剂被穿透，容硫量为4.8克，容氮量为3.2克，甲苯含水量小于10ppm。。
【对比例1】
将白土10克，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，2小时吸附剂被穿透，容硫量为0.6克，容氮量为0.4克，甲苯含水量200ppm。
【对比例2】
将粘土10克，放入固定床反应器中，通入含99.5重量份甲苯(含饱和水量400ppm)和0.3重量份噻吩、0.2重量份吡啶的混合物，流速为100克/小时。反应温度30℃，1小时吸附剂被穿透，容硫量为0.3克，容氮量为0.2克，甲苯含水量300ppm。

Claims (10)

1.一种脱除极性化合物的吸附剂，其特征在于，所述吸附剂包括如下组分：
40-90份含金属的多孔材料；10～60份粘结剂。
2.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述含金属的多孔材料中，所述金属包括钛、钒、铬、锰、镍和锆的至少一种，优选地，所述吸附剂中金属的质量含量为0.1～10％。
3.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述吸附剂中氧化铝质量含量不低于85％；优选地，所述吸附剂中氧化铝与氧化硅重量比不低于6。
4.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述多孔材料包括分子筛，所述分子筛包括A型分子筛、X型分子筛、ZSM型分子筛、SAPO型分子筛和碳分子筛；优选地，所述分子筛为球形分子筛，所述多孔材料的微孔直径为微米级以下。
5.一种脱除极性化合物的方法，所述方法包括如下步骤:
将含极性化合物的物料与吸附剂接触，所述吸附剂包括40-90份含金属的多孔材料和10～60份粘结剂。
6.根据权利要求1所述的脱除极性化合物的方法，其特征在于，所述吸附剂中氧化铝质量含量不低于85％；所述吸附剂中氧化铝与氧化硅重量比不低于6。
7.根据权利要求1所述的脱除极性化合物的方法，其特征在于，所述含金属的多孔材料包括分子筛，优选地，为球形分子筛；所述分子筛包括A型分子筛、X型分子筛、ZSM型分子筛、SAPO型分子筛和碳分子筛；所述多孔材料的微孔直径为微米级以下。
8.根据权利要求1所述的脱除极性化合物的方法，所述接触的接触温度为0～100℃。
9.根据权利要求1所述的脱除极性化合物的方法，其特征在于，所述含金属的多孔材料中，所述金属包括钛、钒、铬、锰、镍和锆的至少一种；其中，所述含金属的多孔材料中金属的质量含量为0.1～10％。
10.根据权利要求1所述的脱除极性化合物的方法，其特征在于，所述极性化合物包括水、氮化物、硫化物和酸性气体的至少一种；所述物料包括烯烃原料、芳烃原料。
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