专利名称：一种含锂改性低硅铝x型分子筛吸附剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种分子筛吸附剂及其制备方法，尤其是涉及一种含锂改性低硅铝x
型分子筛吸附剂及其制备方法。
背景技术：
硅/铝比(n(Si)/n(A1))为1. 0-1. 5的八面沸石类分子筛属于X型分子筛，当 n(Si)/n(Al)调控在1. 0-1. 1时，被称作低硅铝X型分子筛(LSX)。随着骨架Al含量的提 高，平衡Al-0四面体骨架负电荷阳离子数目相应增多，LSX分子筛交换改性容量随之增加； 特别是采用离子半径最小、电荷密度最大、与N2分子作用最强的Li离子交换改性的Li-LSX 分子筛在气体分离方面表现出优越的氮气吸附容量和氮氧分离能力，这种以锂改性LSX分 子筛为活性组份的吸附剂在工业上因此得到广泛而具有取代性的应用。文献(化学学报， 2003,61 (3) :350-353)指出，锂改性低硅铝X型分子筛在高交换度(>88%)时，氮气吸
附容量及表征空分性能的氮氧分离系数才会显著提高。因此，本领域研究突破的方向集中 在两个方面一、在锂盐价格不断走高的趋势下如何提高Li离子的利用率，节省规模生产 成本；二、在确保LSX分子筛晶格结构不被破坏的前提下如何提高Li+的交换度，充分发挥 Li-LSX分子筛吸附剂的空分性能。 以常规合成或市售KNa-LSX分子筛为原料，进行Li离子交换改性过程中，通常采 用高浓度锂盐水溶液多次连续交换，可以达到较高的交换度；国内刘宗晖等人(石油学报 (石油加工)，2008， 1001-8719增刊47-50)通过反复多次高浓度锂盐水溶液交换使Li+的 交换度达到近100% ;美国专利US 5464467(1995)及US 5932509 (1999)报道通过同样的 方法可以得到具有不同交换度的Li-LSX分子筛。但该方法需要耗费大量高浓度交换液，交 换时间长次数多，交换效率低，浪费严重，生产工艺复杂成本高，难以工业化生产。
专利US 5916836(1999)及CN 101289196A(2008)中公布了具有基本相同处理 步骤的Li-LSX分子筛制备方法，该方法是将LSX通过K+水溶液多次交换(选优5次)成 K-LSX，再经过NH4+水溶液多次交换(选优5次)成NH4-LSX，最后将NH4_LSX进行Li+交换， 并通过体系脱NH3拖动平衡促进Li+交换；该方法采用NH4+过渡的交换方法，提高了 Li的 利用率，但同时也增加了处理工艺流程，且由于低硅铝分子筛骨架自身较差的水热稳定性， 在频繁的水热离子交换过程中(不低于10次)存在破坏分子筛骨架的可能，而且还需另外 增加M^回收工艺单元。 专利CN 101125664A中公布了一种钠型低硅铝X型沸石分子筛的Li+交换方法，该 方法先将Na-LSX沸石分子筛进行焙烧，再通过Li离子水溶液交换，最后将具有一定锂交换 度的LiNa-LSX分子筛与固体锂盐粉末混合进行固相交换得到交换度在96%以上的锂型低 硅铝X型沸石分子筛；该方法采用固相交换避免了传统水溶液交换导致的锂盐巨大浪费， 但粉体混合难以达到离子交换尺度的均匀性将直接导致该方法中锂交换的不均匀，而且固 态高温焙烧过程除阳离子交换反应外阴离子在沸石超笼中会出现不同程度 包藏，另外该 固相交 所要求的1°C /min、2°C /min及4°C /min的程序升温操作在大规模工业焙烧活化生产中很难实现。 专利CN 101380565A中公布了一种活性分子筛吸附剂的制备方法，该方法先将 FAU型分子筛与高岭土系粘结剂成型煅烧，再在多级串联交换柱中与流动的锂离子交换液 进行离子交换，经过干燥活化得到含高锂交换度低硅X型分子筛的吸附剂；该方法采用高 浓度(2. 2M)高通量离子交换液(1.7M3/H)进行离子交换同样存在锂交换利用率低的问题， 而且成型后的吸附剂经过高温(99°C )高流速(1. 7M3/H)交换液多次反复冲刷，该专利实施 例没有指出这种处理过程是否会影响吸附剂在工程设备使用中的一些宏观物性，如抗压强 度、磨耗率及使用寿命等。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高了 LSX分 子筛骨架的稳定性、Li+交换度较高、生产成本较低的含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂及 其制备方法。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现 —种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂，其特征在于，该分子筛吸附剂包括以下 组分及重量份含量 Li-LSX分子筛原粉 80-90;
粘结剂 10-20;
成型助剂 1-5。 所述的Li-LSX分子筛原粉为经过锂交换改性处理的低硅铝X型分子筛，锂交换度 大于95%，硅/铝比为1.0-1. 1。 所述的粘结剂包括凹凸棒土、高岭土、羊肝土或膨润土中的一种或几种。
所述的粘结剂优选凹凸棒土 。 所述的成型助剂包括田青粉、纤维素、淀粉或硅铝溶胶中的一种或几种。 所述的Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂的重量份含量优选
(82-86) : (14-18) : (1-2.5)。 —种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以 下步骤 (1) —交一焙将KNa-LSX分子筛与浓度为0. 5-1. 3mol/L的可溶性Li盐溶液在 交换釜中混合均匀，KNa-LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量比为1 : (10-80)，控制 体系温度为30-6(TC交换2-4h，交换结束后抽滤并洗涤，在IO(TC下干燥l-2h，然后控制温 度不超过40(TC焙烧2-3h得到一交一焙LSX分子筛； (2) 二交二焙将一交一焙LSX分子筛与浓度为1. 5-1. 7mol/L的Li盐溶液置于 控温为60-80°C的交换釜中交换2-4h， 一交一焙LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量 比为l : (10-80)，交换结束后抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在10(TC下干燥l-2h，然后控制 温度不超过45(TC焙烧2-3h得到二交二焙LSX分子筛； (3)三交将二交二焙LSX分子筛与浓度为1. 8-2. Omol/L的Li盐溶液置于控温 为70-10(TC的交换釜中交换2-4h，二交二焙LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量比 为l : (10-80)，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，得到Li-LSX分子筛原粉；
(4)成型按照以下组分及重量份含量准备原料
Li-LSX分子筛原粉 80-90，
粘结剂 10-20，
成型助剂 1-5， 将Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂混合成型，控制温度为ll(TC干燥2h，然 后在干燥流动的空气气氛下，升温至50(TC焙烧2h，即得到产品。 所述的KNa-LSX分子筛包括市售低硅分子筛原粉，所述的可溶性Li盐包括LiCl、 LiOH或Li冊3中的一种或几种，优选LiCl。 所述步骤(1)中交换体系温度优选40-60°C ，交换时间优选2. 5_3. 5h。
所述步骤(1)中的可溶性Li盐溶液还可以选用步骤(2)中抽滤后得到的Li盐溶 液，步骤(2)中的可溶性Li盐溶液还可以选用步骤(3)中抽滤后得到的Li盐溶液。
与现有技术相比，本发明具有以下优点 (1)本发明在所述制备过程中，一交一焙采用较为温和的交换条件以及与交换过 程交替的焙烧超稳化处理，提高了 LSX分子筛骨架的稳定性，降低了后续处理工艺对LSX分 子筛骨架的损坏； (2)本发明在所述制备过程中，采用三交两焙的交换改性工艺，在不破坏Li-LSX 分子筛结晶度的前提下，获得Li+交换度在95%以上的LSX分子筛，成型后的吸附剂具备较 高的氮气吸附容量和氮氧分离系数； (3)本发明在所述制备过程中，采用高温焙烧处理促进LSX分子筛笼中水合离子 的水解、交换及迁移扩散，稳定骨架的同时为下一步高效快速锂离子交换提供可能，减少了 水溶液交换次数及交换时间，提高了锂离子利用率，另外，三次交换溶液的循环使用，进一 步减少了锂盐溶液的用量，降低了生产成本，使得规模化工业生产成为可能。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1 将15g KNa-LSX分子筛与250ml浓度为0. 5mol/L的LiCl溶液置于控温60°C的交 换釜中交换4h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控温38(TC焙烧2h得到 一交一焙LSX分子筛；再与250ml浓度为1. 5mol/L的LiCl溶液置于控温8(TC的交换釜中 二次交换2h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控制温度42(TC焙烧3h得 到二交二焙LSX分子筛；然后与250ml浓度为1. 8mol/L的LiCl溶液置于控温IO(TC的交换 釜中三次交换4h，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，得到Li交换度为95. 3%的Li-LSX 分子筛原粉。 将Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂按重量比为84 : 14 : 2混合，其中粘 结剂选用凹凸棒土，成型助剂选用田青粉与纤维素的混合物，上述物料混合后在小型轮碾 机中捏合1. 5h，挤条成型成1/16规格条形吸附剂，ll(TC干燥2h后在干燥流动的空气气氛 下，程序升温至50(TC焙烧2h，即得到含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂。
实施例2 将15g KNa-LSX分子筛与250ml浓度为1. 3mol/L的LiCl溶液置于控温30°C的交换釜中交换2h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控温38(TC焙烧2h得到 一交一焙LSX分子筛；再与250ml浓度为1. 7mol/L的LiCl溶液置于控温6(TC的交换釜中 二次交换4h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控制温度42(TC焙烧3h得 到二交二焙LSX分子筛；然后与250ml浓度为2. Omol/L的LiCl溶液置于控温7(TC的交换 釜中三次交换2h，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，得到Li交换度为95. 2%的Li-LSX 分子筛原粉。 将Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂按重量比为82 : 15. 5 : 2.5混合，其
中粘结剂选用凹凸棒土与高岭土的混合物，成型助剂选用田青粉，上述物料混合后在小型 轮碾机中捏合lh，挤条成型成条形吸附剂，ll(TC干燥2h后在干燥流动的空气气氛下，程序 升温至50(TC焙烧2h，即得到含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂。
实施例3 将15g KNa-LSX分子筛与250ml浓度为0. 5mol/L的LiCl溶液置于控温30°C的交 换釜中交换2h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控温36(TC焙烧2h得到 一交一焙LSX分子筛；再与250ml浓度为1. 5mol/L的LiCl溶液置于控温6(TC的交换釜中 二次交换2h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控制温度40(TC焙烧3h得 到二交二焙LSX分子筛；然后与250ml浓度为1. 8mol/L的LiCl溶液置于控温7(TC的交换 釜中三次交换2h，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，得到Li交换度为88. 9%的Li-LSX 分子筛原粉。 将Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂按重量比为85 : 14 : l混合，其中粘 结剂选用凹凸棒土与羊肝土的混合物，成型助剂选用淀粉，上述物料混合后在在小型成球 实验机中成型为0. 6-1. Omrn的球型吸附剂，ll(TC干燥2h后在干燥流动的空气气氛下，程 序升温至50(TC焙烧2h，即得到含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂。
实施例4 将15g KNa-LSX分子筛与250ml浓度为1. 3mol/L的LiCl溶液置于控温60°C的交 换釜中交换4h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控温38(TC焙烧2h得到 一交一焙LSX分子筛；再与250ml浓度为1. 7mol/L的LiCl溶液置于控温8(TC的交换釜中 二次交换4h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控制温度42(TC焙烧3h得 到二交二焙LSX分子筛；然后与250ml浓度为2. Omol/L的LiCl溶液置于控温IO(TC的交换 釜中三次交换4h，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，得到Li交换度为97. 8%的Li-LSX 分子筛原粉。 将Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂按重量比为80 : 18 : 2混合，其中粘 结剂选用膨润土，成型助剂选用硅铝溶胶，上述物料混合后在在小型成球实验机中成型为 0. 6-1. Omm的球型吸附剂，ll(TC干燥2h后在干燥流动的空气气氛下，程序升温至50(TC焙 烧2h，即得到含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂。
实施例5 将15g KNa-LSX分子筛与250ml浓度为1. 2mol/L的LiCl溶液置于控温55°C的交 换釜中交换3h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控温38(TC焙烧2h得到 一交一焙LSX分子筛；再与250ml浓度为1. 7mol/L的LiCl溶液置于控温7(TC的交换釜中 二次交换3h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控制温度42(TC焙烧3h得到二交二焙LSX分子筛；然后与250ml浓度为1. 9mol/L的LiCl溶液置于控温9(TC的交换 釜中三次交换3h，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，得到Li交换度为95. 7%的Li-LSX 分子筛原粉。 将Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂按重量比为86 : 12 : 2混合，其中粘 结剂选用膨润土，成型助剂选用硅铝溶胶，上述物料混合后在在小型成球实验机中成型为 0. 6-1. 0mm的球型吸附剂，ll(TC干燥2h后在干燥流动的空气气氛下，程序升温至50(TC焙 烧2h，即得到含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂。
实施例6 将15g KNa-LSX分子筛与250ml浓度为1. 3mol/L的LiCl溶液置于控温50°C的交 换釜中交换3. 5h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控温38(TC焙烧2h得 到一交一焙LSX分子筛；再与250ml浓度为1. 6mol/L的LiCl溶液置于控温75。C的交换釜 中二次交换3. 5h，抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h后控制温度42(TC焙烧 3h得到二交二焙LSX分子筛；然后与250ml浓度为2. Omol/L的LiCl溶液置于控温90°C的 交换釜中三次交换3. 5h，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，得到Li交换度为96. 8%的 Li-LSX分子筛原粉，硅/铝比为1. 0。 将Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂按重量比为84 : 14 : 2混合，其中粘 结剂选用凹凸棒土，成型助剂选用田青粉与纤维素的混合物，上述物料混合后在小型轮碾 机中捏合1. 5h，挤条成型成1/16规格条形吸附剂，ll(TC干燥2h后在干燥流动的空气气氛 下，程序升温至50(TC焙烧2h，即得到含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂。其氮气吸附容量 19. 6NL/kg(25。C， 1Atm)，氮氧分离系数6. 8 (25°C ， 1Atm)。
实施例7 制备工艺同实施例6，得到Li交换度为96. 8%的Li-LSX分子筛原粉。将Li-LSX 分子筛原粉、粘结剂凹凸棒土按80 : 17干混2h，采用3X的铝溶胶为成型助剂在小型成球 实验机中成型为0. 6-1. Omm的球型吸附剂，ll(TC干燥2h后在干燥流动的空气气氛下，程 序升温至50(TC焙烧2h，得到含Li-LSX分子筛吸附剂，其氮气吸附容量19. 0NL/kg(25°C， 1Atm)，氮氧分离系数6. 1 (25°C ， 1 Atm)。
实施例8 本发明的构思是基于对KNa-LSX分子筛Li离子交换改性特征的充分把握而提出， Li+半径小水合能力极强，通常以四水合离子Li (H20)4+与KNa-LSX分子筛进行阳离子交换； LSX分子筛骨架中包含超笼和13笼，骨架中阳离子定位在超笼中的Sm、Sn位及靠近13笼 两侧的S工、位，再有13笼中心的S工位，Li(H^)/交换LSX分子筛阳离子的顺序为第一步， 交换超笼中Sm、Sn位及部分靠近13笼两侧S工'位的阳离子，约占阳离子总数80% ;第二 步，交换部分靠近P笼两侧的S工'位及P笼中心S工位的阳离子，约占阳离子总数20X。对 于第一步，由于超笼属于宽阔且半径较大的笼形结构，方便Li (H20)4+与K+Na+的扩散交换， 基本能够通过一步较温和条件下的水溶液交换来完成，锂离子利用率很高。对于第二步，由 于Li+水合后半径较大r = 0. 382nm，不能穿过P笼的六元环(0. 25nm < d < 0. 26nm)，必 须经过P笼外S! M立Li(H^)/解离成Li+后才能交换13笼中S工位的阳离子，Li(H20)4+ 的水解成为交换过程的决速步骤；由于水溶液交换特征及对LSX分子筛骨架的保护要求交 换体系温度尽可能低，使得Li 0120)4+水解过程极为缓慢，离子迁移也难以进行，因此导致必须经过反复长时间高温多次交换才能达到较高交换度，从而导致锂离子利用率极低，分子 筛骨架也存在不同程度损坏的可能。基于KNa-LSX分子筛Li离子交换改性的这种特征， 本发明提出对经过一次交换后的LiKNa-LSX分子筛进行焙烧处理，促进Li (H20)4+的水解及 Li+与e笼中心S工位阳离子的交换，同时也促进e笼两侧部分较难交换的S工'位阳离子 及从P笼中心交换出的阳离子迁移到容易在水溶液中交换的超笼Sm、Sn位，为下一步高 效快速的水溶液交换提供可能，避开锂离子利用率极低的第二步；再通过水溶液二次交换 二次焙烧及水溶液三次交换处理，基本能达到很高的交换度。由于第一步交换容易进行，可 以选择低浓度低温等较温和的交换条件， 一方面极大提高了锂离子利用率；另一方面保证 LSX分子筛晶格骨架的完整，值得一提的是，焙烧过程本身就是分子筛骨架超稳化的过程。
—种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂的制备方法，该方法包括以下步骤
(1) —交一焙将市售低硅分子筛原粉与浓度为0. 5mol/L的LiCl及LiOH混合溶 液在交换釜中混合均匀，市售低硅分子筛原粉与混合溶液的固液重量比为1 : io，控制体 系温度为4(TC交换2. 5h，交换结束后抽滤并洗涤，在IO(TC下干燥l-2h，然后控制温度为 36(TC焙烧2h得到一交一焙LSX分子筛； (2) 二交二焙将一交一焙LSX分子筛与浓度为1. 5mol/L的LiCl及LiOH混合溶 液置于控温为7(TC的交换釜中交换3h，一交一焙LSX分子筛与混合溶液的固液重量比为 1 : 10，交换结束后抽滤并洗涤，抽滤后得到的LiCl及LiOH混合溶液再送至一交一焙工段 使用，将洗涤后的样品在IO(TC下干燥2h，然后控制温度42(TC焙烧2h得到二交二焙LSX分 子筛； (3)三交将二交二焙LSX分子筛与浓度为1. 8mol/L的LiCl及Li0H混合溶液置 于控温为9(TC的交换釜中交换3h，二交二焙LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量比 为l : 10，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，抽滤后得到的LiCl及Li0H混合溶液再送 至二交二焙工段使用，得到Li-LSX分子筛原粉，硅/铝比为1. 1 ; (4)成型按照以下组分及含量准备原料控制Li_LSX分子筛原粉粘结剂成
型助剂的重量比为so : io : i，粘结剂为凹凸棒土，成型助剂为硅铝溶胶，将Li-LSX分子
筛原粉、粘结剂及成型助剂置于混合机中混合成条型，然后控制温度为ll(TC干燥2h，最后 在干燥流动的空气气氛下，升温至50(TC焙烧2h，即得到产品。
实施例9 —种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂的制备方法，该方法包括以下步骤
(1) —交一焙将市售低硅分子筛原粉KNa-LSX与浓度为1. 3mol/L的LiCl及 LiN(V混合溶液在交换釜中混合均匀，市售低硅分子筛原粉与混合溶液的固液重量比为 1 : 80，控制体系温度为5(TC交换3. 5h，交换结束后抽滤并洗涤，在IO(TC下干燥l-2h，然 后控制温度为40(TC焙烧2h得到一交一焙LSX分子筛； (2) 二交二焙将一交一焙LSX分子筛与浓度为1. 7mol/L的LiCl及LiN03混合 溶液置于控温为80°C的交换釜中交换3h， 一交一焙LSX分子筛与混合溶液的固液重量比为 1 : 80，交换结束后抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在10(TC下干燥lh，然后控制温度45(rC焙 烧2h得到二交二焙LSX分子筛； (3)三交将二交二焙LSX分子筛与浓度为2. Omol/L的LiCl及LiN03混合溶液置 于控温为8(TC的交换釜中交换3h，二交二焙LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量比为l : 80，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，得到Li-LSX分子筛原粉；
(4)成型按照以下组分及含量准备原料控制Li_LSX分子筛原粉粘结剂成 型助剂的重量比为90 : 20 : 5，粘结剂为膨润土，成型助剂为淀粉，将Li-LSX分子筛原粉、 粘结剂及成型助剂置于混合机中混合成球型，然后控制温度为ll(TC干燥2h，最后在干燥 流动的空气气氛下，升温至50(TC焙烧2h，即得到产品。
权利要求
一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂，其特征在于，该分子筛吸附剂包括以下组分及重量份含量Li-LSX分子筛原粉 80-90；粘结剂10-20；成型助剂 1-5。
2. 根据权利要求1所述的一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂，其特征在于，所述 的Li-LSX分子筛原粉为经过锂交换改性处理的低硅铝X型分子筛，锂交换度大于95%，硅 /铝比为1.0-1. 1。
3. 根据权利要求1所述的一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂，其特征在于，所述的 粘结剂包括凹凸棒土、高岭土、羊肝土或膨润土中的一种或几种。
4. 根据权利要求1或3所述的一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂，其特征在于，所 述的粘结剂优选凹凸棒土。
5. 根据权利要求1所述的一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂，其特征在于，所述的成型助剂包括田青粉、纤维素、淀粉或硅铝溶胶中的一种或几种。
6. 根据权利要求1所述的一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂，其特征在于，所述的 Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂的重量份含量优选(82-86) : (14-18) : (1-2.5)。
7. —种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下 步骤(1) 一交一焙将KNa-LSX分子筛与浓度为0. 5_1. 3mol/L的可溶性Li盐溶液在交换 釜中混合均匀，KNa-LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量比为1 : (10-80)，控制体系 温度为30-6(TC交换2-4h，交换结束后抽滤并洗涤，在IO(TC下干燥l-2h，然后控制温度不 超过40(TC焙烧2-3h得到一交一焙LSX分子筛；(2) 二交二焙将一交一焙LSX分子筛与浓度为1. 5-1. 7mol/L的Li盐溶液置于控温 为60-8(TC的交换釜中交换2-4h，一交一焙LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量比为 1 : (10-80)，交换结束后抽滤并洗涤，将洗涤后的样品在10(TC下干燥l-2h，然后控制温度 不超过45(TC焙烧2-3h得到二交二焙LSX分子筛；(3) 三交将二交二焙LSX分子筛与浓度为1. 8-2. 0mol/L的Li盐溶液置于控温为 70-10(TC的交换釜中交换2-4h，二交二焙LSX分子筛与可溶性Li盐溶液的固液重量比为 1 : (10-80)，交换结束后抽滤并洗涤至不含阴离子，得到Li-LSX分子筛原粉；(4) 成型按照以下组分及重量份含量准备原料 Li-LSX分子筛原粉 80-90，粘结剂 10-20， 成型助剂 1-5，将Li-LSX分子筛原粉、粘结剂及成型助剂混合成型，控制温度为1 l(TC干燥2h，然后在 干燥流动的空气气氛下，升温至50(TC焙烧2h，即得到产品。
8. 根据权利要求7所述的一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂的制备方法，其特征 在于，所述的KNa-LSX分子筛包括市售低硅分子筛原粉，所述的可溶性Li盐包括LiCl、Li0H 或LiN(^中的一种或几种，优选LiCl。
9. 根据权利要求7所述的一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中交换体系温度优选40-6(TC，交换时间优选2.5-3.5h。
10.根据权利要求7所述的一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂的制备方法，其特征 在于，所述步骤(1)中的可溶性Li盐溶液还可以选用步骤(2)中抽滤后得到的Li盐溶液， 步骤(2)中的可溶性Li盐溶液还可以选用步骤(3)中抽滤后得到的Li盐溶液。
全文摘要
本发明涉及一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂及其制备方法，该分子筛吸附剂包括以下组分及重量份含量Li-LSX分子筛原粉80-90、粘结剂10-20、成型助剂1-5，将市售低硅分子筛原粉经一交一焙、二交二焙及三交锂改性后，得到Li-LSX分子筛原粉，再与粘结剂及成型助剂混合成型得到产品。与现有技术相比，本发明提出的交换焙烧改性工艺提高了LSX分子筛骨架的稳定性，降低了后续处理工艺对LSX分子筛骨架的损坏，获得Li+交换度在95％以上的LSX分子筛，降低了生产成本，使得规模化工业生产成为可能。
文档编号B01J20/30GK101766987SQ20101012066
公开日2010年7月7日 申请日期2010年3月9日 优先权日2010年3月9日
发明者周永贤, 李豫晨, 王鹏飞 申请人:上海绿强新材料有限公司;上海化工研究院