[发明专利]ERS-7型沸石的制备方法

说明书

本申请是申请号200780027531.8、申请日为2007年6月19日、发明名称为“用于气体分离的方法和沸石材料”的中国专利申请的分案申请。 

本发明涉及用于气体分离的方法，该方法包括使气体混合物与ESV型沸石接触以获得形成所述气体混合物的气体的至少一种的选择性吸附。特别地，所述方法适合于天然气的软化，尤其是从天然气中除去二氧化碳和硫化氢。所述方法也可以用于从含有二氧化碳、一氧化碳和烃的混合物（例如来自蒸汽甲烷重整的气体流出物）中分离氢气。在这种情况下，所述氢气是非吸附的组分。 

本发明还涉及独特的具有ESV结构的吸附沸石组合物。 

可以使用多种方法实施彼此混合的气体的分离。例如，对于从天然气中移除氮气，可以使用深冷法、吸附法或膜体系。在所有这些方法中，所述气体在低压下产生并且因此必须被再次压缩以允许它被运输。 

此外，深冷法在低温下进行并且因此需要预处理以移除天然气中存在的在这些条件下会固化的组分。 

为了从天然气中分离酸性气体，例如CO₂和H₂S，可以使用在溶剂存在下的基于胺的使用的体系。然后通过蒸气气提从所述溶剂中消除所述酸性气体。该基于胺的工艺适用于大量的待处理的气体。 

关于膜的使用，通常半渗透膜是已知的，这能够保留所述气体混合物的一种或多种组分的通道，另一方面允许所述气流的通道被净化。例如，Guoqing Guan等人在Journal of Chemical Engineering of Japan,2001年，34卷,第8期,第990-997页,中描述了使用含有FAU型沸石的膜将氮气与氧气分开。 

就天然气的纯化来说，使用膜体系来分离二氧化碳：所述膜由没 有孔并且极其致密的聚合物薄膜组成，二氧化碳在该膜中溶解并通过扩散传递。 

US3,616,607中描述了使用基于聚丙烯腈的膜来以高选择性但是低渗透性分离N₂/CH₄。US6,565,626描述了使用有机膜的方法，该有机膜对CO₂、H₂O、H₂S、N₂是可渗透的，但对CH₄却渗透性差。 

吸附循环也是已知的，例如变压（PSA）、变温（TSA）、变真空（VSA）、变压变温（PTSA）、变压变真空（PVSA）型的那些。 

特别地，通过变压吸附（PSA）的气体分离是本领域中的专家所熟知的并允许气体混合物的组分被选择性地吸附和分离。所希望的产物通常只是所述组分中的一种。所述PSA型方法基本上包括以下步骤： 

-第一步，其中使含有两种或更多种气体的气体混合物在高压下与吸附材料接触并且选择性地吸附形成所述混合物的气体中的一种或多种；所述吸附通常在短时间内，30秒～5分钟内，发生， 

-下一步，其中通过一种或多种以下体系：降低所述压力、用气体洗涤，来使所述被吸附的一种气体或多种气体脱附。以这种方式获得所述气体的脱附，该气体这样被回收，再生所述吸附剂本身。 

-和最后一步，它结束所述循环，其中用进料的所述气体加压所述吸附床层。 

很多这种类型的方法使用沸石作为吸附材料。例如US2,882,243描述了使用沸石A作为吸附剂来分离氮气和氧气。对于相同类型的分离，US3,140,933描述了沸石X的使用。在US4,925,460中，使用用锂交换的菱沸石用于气体的分离。 

EP758561描述了使用适当交换的沸石从含氮气的气体混合物中吸附氮气的方法，其中所述沸石选自菱沸石、菱钾沸石、毛沸石、levinite、丝光沸石、沸石A、沸石T、EMC-2、ZSM-3、ZSM-18、ZK-5、沸石L和沸石β。在US6,068,682中使用含钛的新型分子筛实施从含氮气和甲烷的混合物中分离氮气。 

Engelhard公司将该材料应用到称为“分子关口”的方法，该方法能够将氮气与甲烷分开（US6,197,092,US6,444,012）。所述分 子关口也可以用来从甲烷中移除二氧化碳（US6,610,124）。EP1254694描述了使用沸石X从空气中分离CO₂和H₂O。如果必要的话，通过热处理（TSA）或通过真空(VSA)可以实施从所述吸附剂中脱附所述气体相。