[发明专利]一种气相吸附分离C8芳烃异构体的吸附剂及制备与应用

说明书

技术领域

本发明为一种用于吸附分离烷基芳烃异构体的吸附剂及制备方法与应用，具体地说，是一种用于变压吸附分离C₈芳烃异构体的吸附剂及制备方法与应用。

背景技术

对二甲苯和乙苯都是重要的基础化工原料，对二甲苯主要用于生产精对苯二甲酸（PTA）和对苯二甲酸二甲酯（DMT），进而生产聚酯，对二甲苯纯度要求至少为99.5%，优选大于99.7%。乙苯主要用于生产苯乙烯，苯乙烯是三大合成材料的重要单体，主要用于生产聚苯乙烯、ABS树脂等。

现有技术中广泛使用模拟移动床吸附分离技术生产高纯度对二甲苯，利用吸附剂对混合二甲苯各异构体不同的选择吸附能力，经过反复逆流传质交换，使对二甲苯提浓，再通过解吸剂解吸对二甲苯，抽出液通过精馏塔分离解吸剂后得到高纯度对二甲苯产品；抽余油为富乙苯、间二甲苯、邻二甲苯的物流，送入异构化单元使其中部分乙苯、间二甲苯和邻二甲苯转化为对二甲苯，再循环回模拟移动床吸附分离单元。USP2985589公开了采用逆流模拟移动床分离对二甲苯的方法；USP3686342、USP3734974、CN1137770C公开了吸附分离使用的吸附剂为钡型或钾钡型的X或Y沸石；USP3558732、USP3686342分别使用甲苯和对二乙苯作为吸附分离的脱附剂。

工业上乙苯主要由苯与乙烯烷基化法生产。USP4169111A公开了气相烷基化生产乙苯的方法，苯以气相进入烷基化反应器，烷基化产物经分离出乙苯后返回反应器，使生成的副产物多乙苯与苯进行烷基转移反应生成目的产物乙苯。USP8217214B2采用液相烷基化与气相烷基转移工艺生产乙苯，苯以液相进入烷基化反应器，产物为乙苯及副产物多乙苯的混合物，分离出乙苯后将多乙苯送入烷基转移反应器，与苯在气相下进行烷基转移反应生成目的产物乙苯。

USP6627783B₂公开了一种使用变压吸附技术从C₈芳烃中分离对二甲苯的方法。该法通过变压吸附将C₈芳烃分成含间二甲苯和邻二甲苯的物流，该物流中对二甲苯含量少于C₈芳烃中所含对二甲苯量的20mol%；将吸附的对二甲苯和乙苯脱附即得富含对二甲苯的物流，其中所含的间二甲苯和邻二甲苯的量小于C₈芳烃中二者总量的50mol%。

CN200480011667.6公开了一种对二甲苯选择性吸附剂组合物和方法，所用吸附剂包括无催化活性的分子筛，具有或范围的孔大小，组合物中半径大于60nm的大孔孔体积至少为0.2ml/g，优选0.35ml/g，半径小于60nm的中 孔体积小于0.2ml/g，二者体积比至少为2，最优选大于10，粘结剂选自粘土、二氧化硅、氧化锆等物质，粘结剂含量优选20重量%。

上述变压吸附分离混合C₈芳烃技术存在的问题是：由于C₈芳烃四种异构体分子尺寸接近，吸附剂对对二甲苯、乙苯和间二甲苯、邻二甲苯的分离系数较低，变压吸附脱附物中的间二甲苯和邻二甲苯含量较高，吸附剂的吸附容量较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于变压吸附分离C₈芳烃异构体的吸附剂及其改性方法，该吸附剂具有较高的对二甲苯和乙苯选择性以及吸附容量。

本发明提供的气相吸附分离C₈芳烃异构体的吸附剂，包括80～99.5质量%的吸附组分和0.5～20质量%的粘结剂，所述的吸附组分为钠型MWW沸石、经硅改性的NaZSM-5或钠型MWW沸石，所述的NaZSM-5的氧化硅与氧化铝摩尔比为350～800，所述的钠型MWW沸石的氧化硅与氧化铝摩尔比至少为40，硅改性所用的有机硅化合物选自八甲基环四硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚甲基羟基硅氧烷、聚羟基硅氧烷。

本发明吸附剂以钠型MWW沸石或经硅改性的NaZSM-5或钠型MWW沸石为吸附组分，用于C₈芳烃异构体的气相吸附分离，具有较高的对二甲苯和乙苯的吸附选择性，在基本不含对二甲苯的原料中，对乙苯具有更好的吸附选择性。

具体实施方式

本发明以钠型MWW沸石或经硅改性的NaZSM-5或钠型MWW沸石为吸附组分，配以粘结剂制成吸附剂。对于经硅改性的沸石组分，由于选用了适宜的硅改性剂，可有效改善沸石的孔口尺寸，使之更适合吸附C₈芳烃中的乙苯和对二甲苯，提高吸附剂的吸附选择性和吸附容量。