吸附五氟乙烷中1-丁烯的吸附剂

摘要

本发明涉及一种吸附剂，特别是一种吸附五氟乙烷中1-丁烯的吸附剂，即用于吸附五氟乙烷中1-丁烯的吸附剂。包括磷酸硅铝分子筛和粘合剂，其特征在于：磷酸硅铝分子筛为SAPO-34或SAPO-34与SAPO-17、SAPO-33或/和SAPO-43的混合物，粘合剂包括含铝元素粘合剂和含硅元素粘合剂；其中：磷酸硅铝分子筛、含铝元素粘合剂和含硅元素粘合剂的重量分别为80％～90％、1％～5％和8～16％。通过利用磷酸硅铝分子筛、含铝元素和含硅元素的粘合剂调节吸附剂中硅、铝、磷元素的比例来达到去除五氟乙烷中1-丁烯的目的。所以，不仅分离工艺简单、效果好、分离率高、不污染环境，而且能得到高纯度的五氟乙烷产品，是一种经济效益和社会效益都非常明显的产品。

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸附剂，特别是一种吸附五氟乙烷中1-丁烯的吸 附剂，即用于吸附五氟乙烷中1-丁烯的吸附剂。

背景技术

目前，工业生产中多是采用精密精馏技术分离1-丁烯，此类方法 存在理论塔板数多、回流比大、能耗高等问题，而专利CN 1676500A、 CN 102040449A提出用可溶性银盐为吸收液，采用吸收、萃取、精馏分 离1-丁烯的方法工艺复杂、污染环境，对工业中分离五氟乙烷中的1- 丁烯选择性差，效果差，吸附率低，不适合在分离工业五氟乙烷中的 1-丁烯中应用。专利CN 1572756A公开了利用磷酸铝分子筛ALPO-34 从C4原料流中分离1-丁烯的方法，未曾提及从工业五氟乙烷中分离 1-丁烯，这是因为：未能调整吸附剂中的硅、铝、磷元素的比例，实 现分子筛的酸性调变，而使分子筛适用于五氟乙烷中1-丁烯的分离， 达不到工业五氟乙烷纯化的目的。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种能耗低、分离工艺简单、 分离率高、产品质量稳定且不污染环境的分离五氟乙烷中1-丁烯的吸 附剂。

一种吸附五氟乙烷中1-丁烯的吸附剂，包括磷酸硅铝分子筛和粘 合剂，其特征在于：磷酸硅铝分子筛为SAPO-34或SAPO-34与SAPO-17、 SAPO-33或/和SAPO-43的混合物，粘合剂包括含铝元素粘合剂和含硅 元素粘合剂；其中磷酸硅铝分子筛、含铝元素粘合剂和含硅元素粘合 剂的重量分别为80％～90％、1％～5％和8～16％。也就是：含有80％～ 90％（重量）的SAPO-34或SAPO-34与SAPO-17、SAPO-33或/和SAPO-43 的混合物的磷酸硅铝分子筛、含有1％～5％（重量）的含铝元素粘合 剂和含有8～16％（重量）的含硅元素粘合剂。

所述的磷酸硅铝分子筛为SAPO-34或SAPO-34与SAPO-17、 SAPO-33或/和SAPO-43的混合物，是指磷酸硅铝分子筛可以是 SAPO-34，亦可是SAPO-34与SAPO-17、SAPO-33、SAPO-43中的一种、 两种的混合物，即SAPO-34和SAPO-17，SAPO-34和SAPO-33，SAPO-34 和SAPO-43，SAPO-34、SAPO-17和SAPO-33，SAPO-34、SAPO-17和 SAPO-43，SAPO-34、SAPO-33和SAPO-43的混合物。

为了便于调整吸附剂中硅、铝、磷元素的比例，含铝元素粘合剂 最好采用拟薄水铝石、异丙醇铝或它们的混合物，含硅元素粘合剂最 好采用硅溶胶、水玻璃、有机硅酸酯或它们的混合物；即含铝元素粘 合剂为拟薄水铝石、异丙醇铝或它们的混合物，含硅元素粘合剂为硅 溶胶、水玻璃、有机硅酸酯或它们的混合物。

显然，本发明是通过利用磷酸硅铝分子筛、含铝元素和含硅元素 的粘合剂调节吸附剂中硅、铝、磷元素的比例来达到工业应用中分离 五氟乙烷中1-丁烯的目的的。此外，本发明的吸附剂在150℃条件下 解吸1小时，吸附剂解吸率高，循环使用性非常好。

综上可知，应用本发明的吸附剂分离五氟乙烷中的1-丁烯不仅分 离工艺简单、效果好、分离率高、不污染环境、能得到高纯度的五氟 乙烷产品，而且解吸率高，循环使用性非常好，是一种经济效益和社 会效益都非常明显的产品。

具体实施方式

以下结合实施例进行详述：

实施例1：

称取85kg的SAPO-34分子筛，3kg的拟薄水铝、1kg的异丙醇铝、 8kg的硅溶胶、3kg的水玻璃粘合剂，加入混合机混合均匀，混合均匀 后加入适量水，使之调和成面团状，用挤条机挤压成型，并切割成φ 4mm-6mm,长度6mm-8mm的颗粒，放入120-180℃烘箱内，烘干24小时。 其中：磷酸硅铝分子筛SAPO-34、含铝元素粘合剂（拟薄水铝和异丙 醇铝）和含硅元素粘合剂（硅溶胶和水玻璃）的重量分别为85％、4％ 和11％，也就是含有85％（重量）的磷酸硅铝分子筛SAPO-34、4％ （重量）的含铝元素粘合剂和11％（重量）的含硅元素粘合剂。

将该吸附剂500g装入用32×1200mm的钢管制成的吸附试验塔 内,在室温下以40L/h的气流速度向吸附塔通入表1中（用气相色谱 分析）的五氟乙烷工业气体，连续通气约18小时，用气相色谱分析五 氟乙烷中1-丁烯的含量，通气结束后，对吸附剂在150℃解吸1小时。 实验结果见表2。

表1

  化合物 含量（质量）％   CHF=CF₂0.00050   CH₂F₂0.00483   CF₃CHF₂99.9700   C₄H₁₀0.00216   CH₃CH₂CH=CH₂0.01900

表2

实施例2：

称取12kg SAPO-17和70kg SAPO-34分子筛，2kg拟薄水铝、1kg 异丙醇铝、9kg硅溶胶、4k g水玻璃和2kg有机硅酸酯粘合剂，再按实 施例1的方法制作成颗粒状。其中：磷酸硅铝分子筛（SAPO-17和 SAPO-34）、含铝元素粘合剂（拟薄水铝和异丙醇铝）和含硅元素粘合 剂（硅溶胶、水玻璃和有机硅酸酯）的重量分别为82％、3％和15％。 再按实施例1的方法进行测试，测试结果见表3：

表3

实施例3

称取22kg的SAPO-33和65kg的SAPO-34分子筛，3kg拟薄水铝、 7kg硅溶胶、2kg水玻璃和1kg有机硅酸酯粘合剂。即吸附剂中含有 87％（重量）的磷酸硅铝分子筛（SAPO-33和SAPO-34）、含有3％（重 量）的含铝元素粘合剂（拟薄水铝）和含有10％（重量）的含硅元素 粘合剂（硅溶胶、水玻璃和有机硅酸酯）。除此之外，按实施例1的 方法制作成颗粒状并进行测试，结果见表4：

表4

实施例4：

称取14kg SAPO-43和70kg SAPO-34的分子筛，2kg拟薄水铝、 2kg异丙醇铝、7kg硅溶胶、3k g水玻璃和2kg有机硅酸酯粘合剂。其 中：磷酸硅铝分子筛(SAPO-43和SAPO-34)、含铝元素粘合剂（拟薄水 铝和异丙醇铝）和含硅元素粘合剂（硅溶胶、水玻璃和有机硅酸酯） 的重量分别为84％、4％和12％。除此之外，按实施例1的方法制作 成颗粒状并进行测试，实验结果见表5：

表5

实施例5：

称取70kg SAPO-34和6kg SAPO-17和6kg SAPO-33的磷酸硅铝分子 筛，2kg拟薄水铝、2kg异丙醇铝、8kg硅溶胶和6kg水玻璃粘合剂。 其中：磷酸硅铝分子筛、含铝元素粘合剂（即拟薄水铝和异丙醇铝） 和含硅元素粘合剂（即硅溶胶和水玻璃）的重量分别为82％、4％和 14％。除此之外，按实施例1的方法制作成颗粒状并进行测试，结果 见表6

表6

实施例6：

称取70kg SAPO-34、5kg SAPO-17和10kg SAPO-43分子筛，3kg 拟薄水铝、7kg硅溶胶、3k g水玻璃和2kg有机硅酸酯粘合剂。即吸附 剂中含有85％（重量）的磷酸硅铝分子筛（SAPO-34、SAPO-17和 SAPO-43）、含有3％（重量）的含铝元素粘合剂（拟薄水铝）和含有 12％（重量）的含硅元素粘合剂（硅溶胶、水玻璃和有机硅酸酯）。 除此之外，按实施例1的方法制作成颗粒状并进行测试。实验结果见

表7

表7

实施例7：

称取65kg SAPO-34，10kg SAPO-33和13kg SAPO-43分子筛，2kg 拟薄水铝、1kg异丙醇铝、6kg硅溶胶、2kg水玻璃和1kg有机硅酸酯 粘合剂。其中：磷酸硅铝分子筛（即SAPO-34、SAPO-33和SAPO-43）、 含铝元素粘合剂（即拟薄水铝和异丙醇铝）和含硅元素粘合剂（即硅 溶胶、水玻璃和有机硅酸酯）的重量分别为88％、3％和9％。除此之 外，按实施例1的方法制作成颗粒状并进行测试。实验结果见表8

表8

实施例8

将实施例1配方的吸附剂500g装入用32×1200mm的钢管制成 的吸附试验塔内,在室温下和不同接触时间下进行实验，在通气约1 小时后用气相色谱分析五氟乙烷中1-丁烯的含量，实验结果见表9。

表9

综上，本发明的吸附剂对五氟乙烷中的1-丁烯吸附率都比较高， 对1-丁烯具有选择吸附性。在不同的接触时间和通气时间内，能使五 氟乙烷中的1-丁烯含量降低至0-30ppm之间，且本发明的吸附剂在 150条件下解吸1小时，吸附剂解吸率高，循环使用性非常好。