[发明专利]一种液相脱氟剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种液相脱氟剂，该脱氟剂具有壳核结构，且内核由氧化硅、氧化钡与硫酸钠或者与硫酸钾组成，外壳由Na型ZSM‑5分子筛组成；本发明还公开了一种液相脱氟剂的制备方法，将内核的原料滚球成型制备球体，再多次重复放入ZSM‑5分子筛合成液中进行晶化，经后续工艺得到液相脱氟剂；本发明还公开了一种脱氟剂在油品脱氟中的应用。本发明脱氟剂的内核实现有效脱氟，外壳保证氟化物进入内核且氟化产物不逸出，避免了脱氟剂堵塞，提高了脱氟剂对液相物料的脱氟效果；本发明的制备方法保证了脱氟剂的内核与外壳紧密连接，脱氟剂具有高强度和高稳定性；本发明的脱氟剂应用于含氟油品时无需外加工艺或介质，不影响油品品质，且绿色环保。

技术领域

本发明属于液相脱氟技术领域，具体涉及一种液相脱氟剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，烷基化技术从所使用的原料路线上分为两大类：直接烷基化和间接烷基化。全球间接烷基化现有装置数量不多，且主要是MTBE禁用后由MTBE生产装置改造而来。直接烷基化应用相对较广。根据所使用催化剂的不同，大体上可以分为硫酸法和氢氟酸法。全球48％的烷基化产能采用硫酸法，52％采用氢氟酸法。美国的烷基化装置产能中，硫酸法和氢氟酸法基本平分天下；欧洲的烷基化装置产能中，约80％采用氢氟酸法，20％采用硫酸法；国内老装置则以氢氟酸法居多。

采用氢氟酸为催化剂则不可避免的导致在产品和副产物中存在大量的氟化物。这些氟化物以氟化氢为主要形态。这些氟化物不仅会导致产品的品质降低从而影响产品价格，而且会导致设备腐蚀影响生产安全；同时，高浓度的氟化物在副产物中聚集，使得副产物无法处理利用，不仅造成资源浪费而且对环境造成极大的污染。

当前，处理这些氟化物的办法是使用氢氧化钾中和、水洗、脱水，虽然能脱除部分氟化物，但是随之而来的是产生大量的碱性废水以及巨大的能量消耗。中国专利CN110423633A公开了一种油品脱氟方法，为了脱除油品中的氟需要碱洗、水洗、脱水、加热吸附，其中要求多次固液分离和反复加热，且不论是否会影响油品的相关品质参数，反复加热分离的能耗以及碱性废水的处理就是一个严重影响效益的问题。

同时，液相含氟物料如含氟油品中一般含有很多大分子，这些大分子很容易进入脱氟剂内部堵塞孔道，或者大分子在脱氟剂孔道内流动缓慢，极大的延缓传质速度，降低传质效率，影响脱氟剂的脱氟精度

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种液相脱氟剂。本发明的脱氟剂利用氧化硅、氧化钡与硫酸钠或者与硫酸钾组成的内核对进入氟化物进行脱氟，利用Na型ZSM-5分子筛组成的外壳保证氟化物进入内核发生反应脱除氟，且氟化产物不逸出，同时避免大分子液相物料进入堵塞脱氟剂通道，提高了脱氟剂对液相物料中氟化物的脱除效果，避免了二次污染。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种液相脱氟剂，其特征在于，该脱氟剂具有壳核结构，且该壳核结构中的内核由氧化硅、氧化钡与硫酸钠或者与硫酸钾按照1:1:1的摩尔量之比组成，外壳由Na型ZSM-5分子筛组成，且内核与外壳的体积比为0.8:1～3:1。

本发明的脱氟剂具有核壳结构，利用氧化硅、氧化钡与硫酸钠或者与硫酸钾组成的内核对进入内核中的氟化物进行脱氟，脱氟过程具体涉及到如下三个反应：

①SiO₂+6HF＝H₂SiF₆+2H₂O

②Na₂SO₄+H₂SiF₆＝Na₂SiF₆↓+H₂SO₄

③BaO+H₂SO₄＝BaSO₄↓+H2O