本發(fā)明涉及一種吸附劑,尤其涉及一種脫除丙烯腈中噁唑的吸附劑及方法。
背景技術(shù):
丙烯腈(an)是一種重要的有機(jī)化工原料,在合成樹脂、合成纖維、合成橡膠等高分子材料中具有重要的地位,主要用于生產(chǎn)丙烯腈纖維(腈綸),也是生產(chǎn)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(abs)、苯乙烯-丙烯腈樹脂(san)等熱塑性合成樹脂、丁腈橡膠(nbr)、己二腈、丙烯酰胺及其它衍生物的原料,開發(fā)利用前景廣闊。(聚)丙烯酰胺、丁腈橡膠和精細(xì)化工等領(lǐng)域的消費(fèi)份額約占國內(nèi)丙烯腈表觀需求量的27%左右,他們是丙烯腈未來需求的增長點(diǎn)。
丙烯腈產(chǎn)品中噁唑的含量對(duì)丙烯腈的深加工有較大的影響。噁唑超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致丙烯酰胺工藝過程的催化劑中毒,降低催化劑的活性和丙烯腈的轉(zhuǎn)化率。當(dāng)丙烯腈產(chǎn)品中噁唑嚴(yán)重超標(biāo)時(shí),會(huì)使產(chǎn)品帶色,進(jìn)而導(dǎo)致下游產(chǎn)品丁腈橡膠、abs塑料、腈綸出現(xiàn)帶色現(xiàn)象,影響產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。為了滿足聚丙烯酰胺等高端用戶的需求,丙烯腈產(chǎn)品中的噁唑含量需控制在10mg/kg以下。
目前主要采用工藝調(diào)節(jié)的方法,通過控制急冷塔、回收塔、脫氰塔和成品塔的操作溫度,一般可使每升丙烯腈中噁唑含量控制在幾十毫克,很難進(jìn)一步降低。若使之降低,就會(huì)降低丙烯腈產(chǎn)品的收率。
cn102199108a發(fā)明了一種丙烯腈中噁唑的脫除方法,通過采用陽離子交換樹脂與丙烯腈原料接觸,脫除原料丙烯腈中噁唑。其中陽離子交換樹脂選自001凝膠型苯乙烯系強(qiáng)酸陽離子交換樹脂、d001大孔型苯乙烯系強(qiáng)酸陽離子交換樹脂、d112丙烯酸系弱酸陽離子交換樹脂或d113丙烯酸系弱酸陽離子交換樹脂中的至少一種的技術(shù)方案,較好地解決了該問題,可用于高性能聚丙烯腈基碳纖維原料純化處理的工業(yè)生產(chǎn)中。但該專利只是提到了高空速下,脫 除后丙烯腈中的噁唑?yàn)闄z不出,但沒有提及處理量,沒有解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的,在脫除丙烯腈原料中噁唑時(shí),噁唑的處理能力較小的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種脫除丙烯腈中噁唑的吸附劑。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種脫除丙烯腈中噁唑的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種脫除丙烯腈中噁唑的吸附劑,所述吸附劑由一種或多種分子篩混合而成。
其中,所述分子篩為zsm-5、mcm-22、y型或beta分子篩。
其中,所述吸附劑的sio2/al2o3為3~50。
其中,所述吸附劑為球形或條形。
其中,所述吸附劑比表面為240~650m2/g,孔容為0.3~0.7ml/g,平均孔徑為3.0~10.0nm。
其中,所述吸附劑失活后能夠再生。
其中,所述吸附劑的再生條件為在空氣氣氛下450~550℃焙燒10~20h。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供一種脫除丙烯腈中噁唑方法,采用固定床作為反應(yīng)器,將吸附劑填充到反應(yīng)管中,反應(yīng)管兩端裝填瓷球,先活化吸附劑,然后使丙烯腈原料自下而上通過吸附劑床層,產(chǎn)物由冷阱冷卻后收集,產(chǎn)物由毛細(xì)管氣相色譜分析。
其中,吸附劑的活化條件為溫度110~150℃下氮?dú)鈿夥罩懈稍?~12h。
其中,吸附劑的吸附條件為丙烯腈液體空速1.0~5.0h-1,常壓,溫度50~70℃。
本發(fā)明吸附劑可以降低丙烯腈原料中噁唑的含量至<10mg/kg,吸附劑單程飽和吸附量約100mg/g。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種脫除丙烯腈中噁唑的吸附劑,一種脫除丙烯腈中噁唑的吸附劑,所述吸附劑由一種或多種分子篩混合而成。
其中,所述分子篩為zsm-5、mcm-22、y型或beta分子篩。
其中,所述吸附劑的sio2/al2o3為3~50。
其中,所述吸附劑為球形或條形。
其中,所述吸附劑比表面為240~650m2/g,孔容為0.3~0.7ml/g,平均孔徑為3.0~10.0nm。
其中,所述吸附劑失活后能夠再生。
其中,所述吸附劑的再生條件為在空氣氣氛下450~550℃焙燒10~20h。
本發(fā)明還提供一種脫除丙烯腈中噁唑的方法,采用固定床作為反應(yīng)器,將吸附劑填充到反應(yīng)管中,反應(yīng)管兩端裝填瓷球,先活化吸附劑,然后使丙烯腈原料自下而上通過吸附劑床層,產(chǎn)物由冷阱冷卻后收集,產(chǎn)物由毛細(xì)管氣相色譜分析。
其中,吸附劑的活化條件為溫度110~150℃下氮?dú)鈿夥罩懈稍?~12h。
其中,吸附劑的吸附條件為丙烯腈液體空速1.0~5.0h-1,常壓,溫度50~70℃。
實(shí)施例1
采用100毫升固定床反應(yīng)裝置,對(duì)吸附劑a(硅鋁比20,比表面為420m2/g,平均孔徑為4.0nm)進(jìn)行吸附性能評(píng)價(jià)。吸附劑裝填時(shí),將100毫升吸附劑裝入反應(yīng)管中,兩端用瓷環(huán)填充,在n2氣氛下升溫至110℃,活化8小時(shí),調(diào)整床層溫度至室溫,然后進(jìn)丙烯腈原料進(jìn)行吸附反應(yīng),常壓,進(jìn)料液體空速為1.0h-1,反應(yīng)溫度為50℃。利用氣相色譜分析吸附后物料組分。
實(shí)施例2
采用100毫升固定床反應(yīng)裝置,對(duì)吸附劑b(硅鋁比5,比表面為550m2/g,孔容為0.5ml/g)進(jìn)行吸附性能評(píng)價(jià)。吸附劑裝填時(shí),將100毫升吸附劑裝入反應(yīng)管中,兩端用瓷環(huán)填充,在n2氣氛下升溫至150℃,活化6小時(shí),調(diào)整床層溫度至室溫,然后進(jìn)丙烯腈原料進(jìn)行吸附反應(yīng),常壓,進(jìn)料液體空速為1.0h-1,反應(yīng)溫度為50℃。利用氣相色譜分析吸附后物料組分。
實(shí)施例3
采用100毫升固定床反應(yīng)裝置,對(duì)吸附劑c(兩種分子篩混合,重量比為1:1。比表面為510m2/g,孔容為0.35ml/g)進(jìn)行吸附性能評(píng)價(jià)。吸附劑裝填時(shí), 將100毫升吸附劑裝入反應(yīng)管中,兩端用瓷環(huán)填充,在n2氣氛下升溫至150℃,活化12小時(shí),調(diào)整床層溫度至室溫,然后進(jìn)丙烯腈原料進(jìn)行吸附反應(yīng),常壓,進(jìn)料液體空速為3.0h-1,反應(yīng)溫度為60℃。利用氣相色譜分析吸附后物料組分。
實(shí)施例4
采用100毫升固定床反應(yīng)裝置,取再生吸附劑d(比表面為650m2/g,平均孔徑為7.1nm)進(jìn)行吸附性能評(píng)價(jià)。兩端用瓷環(huán)填充,在n2氣氛下升溫至110℃,活化12小時(shí),調(diào)整床層溫度至室溫,然后進(jìn)丙烯腈原料進(jìn)行吸附反應(yīng),常壓,進(jìn)料液體空速為5.0h-1,反應(yīng)溫度為70℃。利用氣相色譜分析吸附后物料組分。
表1不同吸附劑的反應(yīng)性能
當(dāng)然,本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例,在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。