本发明涉及一种吸附剂,尤其涉及一种脱除丙烯腈中噁唑的吸附剂及方法。
背景技术:
丙烯腈(an)是一种重要的有机化工原料,在合成树脂、合成纤维、合成橡胶等高分子材料中具有重要的地位,主要用于生产丙烯腈纤维(腈纶),也是生产丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(abs)、苯乙烯-丙烯腈树脂(san)等热塑性合成树脂、丁腈橡胶(nbr)、己二腈、丙烯酰胺及其它衍生物的原料,开发利用前景广阔。(聚)丙烯酰胺、丁腈橡胶和精细化工等领域的消费份额约占国内丙烯腈表观需求量的27%左右,他们是丙烯腈未来需求的增长点。
丙烯腈产品中噁唑的含量对丙烯腈的深加工有较大的影响。噁唑超标会导致丙烯酰胺工艺过程的催化剂中毒,降低催化剂的活性和丙烯腈的转化率。当丙烯腈产品中噁唑严重超标时,会使产品带色,进而导致下游产品丁腈橡胶、abs塑料、腈纶出现带色现象,影响产品质量和企业的经济效益。为了满足聚丙烯酰胺等高端用户的需求,丙烯腈产品中的噁唑含量需控制在10mg/kg以下。
目前主要采用工艺调节的方法,通过控制急冷塔、回收塔、脱氰塔和成品塔的操作温度,一般可使每升丙烯腈中噁唑含量控制在几十毫克,很难进一步降低。若使之降低,就会降低丙烯腈产品的收率。
cn102199108a发明了一种丙烯腈中噁唑的脱除方法,通过采用阳离子交换树脂与丙烯腈原料接触,脱除原料丙烯腈中噁唑。其中阳离子交换树脂选自001凝胶型苯乙烯系强酸阳离子交换树脂、d001大孔型苯乙烯系强酸阳离子交换树脂、d112丙烯酸系弱酸阳离子交换树脂或d113丙烯酸系弱酸阳离子交换树脂中的至少一种的技术方案,较好地解决了该问题,可用于高性能聚丙烯腈基碳纤维原料纯化处理的工业生产中。但该专利只是提到了高空速下,脱 除后丙烯腈中的噁唑为检不出,但没有提及处理量,没有解决现有技术中存在的,在脱除丙烯腈原料中噁唑时,噁唑的处理能力较小的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种脱除丙烯腈中噁唑的吸附剂。
本发明的另一目的在于提供一种脱除丙烯腈中噁唑的方法。
为实现上述目的,本发明提供一种脱除丙烯腈中噁唑的吸附剂,所述吸附剂由一种或多种分子筛混合而成。
其中,所述分子筛为zsm-5、mcm-22、y型或beta分子筛。
其中,所述吸附剂的sio2/al2o3为3~50。
其中,所述吸附剂为球形或条形。
其中,所述吸附剂比表面为240~650m2/g,孔容为0.3~0.7ml/g,平均孔径为3.0~10.0nm。
其中,所述吸附剂失活后能够再生。
其中,所述吸附剂的再生条件为在空气气氛下450~550℃焙烧10~20h。为实现上述目的,本发明还提供一种脱除丙烯腈中噁唑方法,采用固定床作为反应器,将吸附剂填充到反应管中,反应管两端装填瓷球,先活化吸附剂,然后使丙烯腈原料自下而上通过吸附剂床层,产物由冷阱冷却后收集,产物由毛细管气相色谱分析。
其中,吸附剂的活化条件为温度110~150℃下氮气气氛中干燥6~12h。
其中,吸附剂的吸附条件为丙烯腈液体空速1.0~5.0h-1,常压,温度50~70℃。
本发明吸附剂可以降低丙烯腈原料中噁唑的含量至<10mg/kg,吸附剂单程饱和吸附量约100mg/g。
具体实施方式
本发明提供一种脱除丙烯腈中噁唑的吸附剂,一种脱除丙烯腈中噁唑的吸附剂,所述吸附剂由一种或多种分子筛混合而成。
其中,所述分子筛为zsm-5、mcm-22、y型或beta分子筛。
其中,所述吸附剂的sio2/al2o3为3~50。
其中,所述吸附剂为球形或条形。
其中,所述吸附剂比表面为240~650m2/g,孔容为0.3~0.7ml/g,平均孔径为3.0~10.0nm。
其中,所述吸附剂失活后能够再生。
其中,所述吸附剂的再生条件为在空气气氛下450~550℃焙烧10~20h。
本发明还提供一种脱除丙烯腈中噁唑的方法,采用固定床作为反应器,将吸附剂填充到反应管中,反应管两端装填瓷球,先活化吸附剂,然后使丙烯腈原料自下而上通过吸附剂床层,产物由冷阱冷却后收集,产物由毛细管气相色谱分析。
其中,吸附剂的活化条件为温度110~150℃下氮气气氛中干燥6~12h。
其中,吸附剂的吸附条件为丙烯腈液体空速1.0~5.0h-1,常压,温度50~70℃。
实施例1
采用100毫升固定床反应装置,对吸附剂a(硅铝比20,比表面为420m2/g,平均孔径为4.0nm)进行吸附性能评价。吸附剂装填时,将100毫升吸附剂装入反应管中,两端用瓷环填充,在n2气氛下升温至110℃,活化8小时,调整床层温度至室温,然后进丙烯腈原料进行吸附反应,常压,进料液体空速为1.0h-1,反应温度为50℃。利用气相色谱分析吸附后物料组分。
实施例2
采用100毫升固定床反应装置,对吸附剂b(硅铝比5,比表面为550m2/g,孔容为0.5ml/g)进行吸附性能评价。吸附剂装填时,将100毫升吸附剂装入反应管中,两端用瓷环填充,在n2气氛下升温至150℃,活化6小时,调整床层温度至室温,然后进丙烯腈原料进行吸附反应,常压,进料液体空速为1.0h-1,反应温度为50℃。利用气相色谱分析吸附后物料组分。
实施例3
采用100毫升固定床反应装置,对吸附剂c(两种分子筛混合,重量比为1:1。比表面为510m2/g,孔容为0.35ml/g)进行吸附性能评价。吸附剂装填时, 将100毫升吸附剂装入反应管中,两端用瓷环填充,在n2气氛下升温至150℃,活化12小时,调整床层温度至室温,然后进丙烯腈原料进行吸附反应,常压,进料液体空速为3.0h-1,反应温度为60℃。利用气相色谱分析吸附后物料组分。
实施例4
采用100毫升固定床反应装置,取再生吸附剂d(比表面为650m2/g,平均孔径为7.1nm)进行吸附性能评价。两端用瓷环填充,在n2气氛下升温至110℃,活化12小时,调整床层温度至室温,然后进丙烯腈原料进行吸附反应,常压,进料液体空速为5.0h-1,反应温度为70℃。利用气相色谱分析吸附后物料组分。
表1不同吸附剂的反应性能
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。