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X型分子篩技術分析與應用
來源:
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作者:pro10845f02
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發布時間: 2014-08-28
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X型分子篩技術分析與應用
X型分子篩因其特定的結構，在工業上有較為廣泛的應用，如空氣分離中的氣體干燥、吸附分離和凈化，重金屬污染的廢水處理等，如何調控分子篩的性能始終是研究開發工作的重點，SiO2Al2O3比作為重要的影響因素首先受到廣泛關注。如采用活性硅源法制備SiO2Al2O3小于2.1的NaX型沸石，預先制備活性硅源，并放置I~10天，再投料制備，制備周期較長，工序環節多，不利于工業化生產。還有通過降低導向劑制備溫度和沸石母液成膠溫度，制備SiO2Al2O3大于2.4的X型沸石；使用低溫導向劑和低溫老化法制備SiO2Al2O3大于2.4的X型沸石，二者均需要一定的制冷設備，增加了制備成本。采用水熱合成法，從降低制備成本的角度出發，以煅燒高嶺土為原料制備納米沸石分子篩，并研究了反應體系堿度、晶化時間和攪拌速率對X型納米沸石分子篩的影響，但制備的X型分子篩存在純度較低的問題。
目前合成X型分子篩的方法多為導向劑法，整個合成需要一定的時間，合成的晶粒一般為3~5μm。在吸附分離領域，擴散問題是較為重要的問題，動態吸附條件下，大晶粒分子篩由于擴散通道較長，易導致動態吸附容量較靜態吸附有明顯下降。為滿足一定的吸附量，在吸附劑中常采用增加分子篩相對用量的方法，但導致吸附熱積聚增強，引起吸附劑易失活、再生頻繁等問題。
甲醇制烯烴工藝由于原料不同，烯烴物流中存在痕量未轉化的甲醇、二甲醚等含氧化合物，這些物質的存在對下游催化劑將造成不利影響，因此，需要對其進行深度凈化處理。吸附-再生操作是較為經濟可行的工藝方法，吸附劑中低碳烯烴與含氧物之間存在一定程度的競爭吸附，而使用小晶粒分子篩作為吸附劑主活性成分，將提高晶粒內吸附質擴散速率，促進分子篩利用率的提高。
微波作為一定波段的電磁波，具有穿透性、熱慣性小、分子極性選擇性加熱等特點。與傳統加熱方式相比，微波加熱具有熱效應高，加熱均勻，溫度梯度小，環保節能，操作方便等優點。從20世紀80年代以來微波技術得到了迅猛發展，目前為止已有大量文獻報道微波輔助合成分子篩，也已證明微波輔助合成能極大縮短合成時間，所得晶體顆粒大小均勻、粒徑小。通過實驗比較發現，運用微波所合成的A型分子篩晶體比常規水熱合成的晶體更加純凈，性能更好。
據恒志信網消息：針對常規合成的X型分子篩晶粒偏大的問題，國內最新研制成功一種通過引入弱極性水溶性分散劑，在發揮微波快速、均勻加熱特點的基礎上，利用互溶性混合溶劑中分子極性的差異，從微觀上分散微波吸收區，在降低溫度梯度的同時，實現微波區加熱，既促進X型分子篩快速合成，又降低分子篩顆粒度，簡化了制備工藝，降低了制備亞微米X型分子篩成本。
新技術制備的亞微米級X型分子篩，在應用于烯烴物流深度凈化時，有利于提高吸附速率與吸附容量，降低吸附熱積聚。新技術與現有技術相比，具有如下技術特點:
1、新技術與常規導向劑法相比，合成時間大幅縮短。
2、新技術采用弱極性分散劑，合成的X型分子篩晶粒小。
3、新技術制備的亞微米X型分子篩，適于甲醇制烯烴工藝中烯烴物流的深度凈化。
X型分子篩因其特定的結構，在工業上有較為廣泛的應用，如空氣分離中的氣體干燥、吸附分離和凈化，重金屬污染的廢水處理等，如何調控分子篩的性能始終是研究開發工作的重點，SiO2Al2O3比作為重要的影響因素首先受到廣泛關注。如采用活性硅源法制備SiO2Al2O3小于2.1的NaX型沸石，預先制備活性硅源，并放置I~10天，再投料制備，制備周期較長，工序環節多，不利于工業化生產。還有通過降低導向劑制備溫度和沸石母液成膠溫度，制備SiO2Al2O3大于2.4的X型沸石；使用低溫導向劑和低溫老化法制備SiO2Al2O3大于2.4的X型沸石，二者均需要一定的制冷設備，增加了制備成本。采用水熱合成法，從降低制備成本的角度出發，以煅燒高嶺土為原料制備納米沸石分子篩，并研究了反應體系堿度、晶化時間和攪拌速率對X型納米沸石分子篩的影響，但制備的X型分子篩存在純度較低的問題。
目前合成X型分子篩的方法多為導向劑法，整個合成需要一定的時間，合成的晶粒一般為3~5μm。在吸附分離領域，擴散問題是較為重要的問題，動態吸附條件下，大晶粒分子篩由于擴散通道較長，易導致動態吸附容量較靜態吸附有明顯下降。為滿足一定的吸附量，在吸附劑中常采用增加分子篩相對用量的方法，但導致吸附熱積聚增強，引起吸附劑易失活、再生頻繁等問題。
甲醇制烯烴工藝由于原料不同，烯烴物流中存在痕量未轉化的甲醇、二甲醚等含氧化合物，這些物質的存在對下游催化劑將造成不利影響，因此，需要對其進行深度凈化處理。吸附-再生操作是較為經濟可行的工藝方法，吸附劑中低碳烯烴與含氧物之間存在一定程度的競爭吸附，而使用小晶粒分子篩作為吸附劑主活性成分，將提高晶粒內吸附質擴散速率，促進分子篩利用率的提高。
微波作為一定波段的電磁波，具有穿透性、熱慣性小、分子極性選擇性加熱等特點。與傳統加熱方式相比，微波加熱具有熱效應高，加熱均勻，溫度梯度小，環保節能，操作方便等優點。從20世紀80年代以來微波技術得到了迅猛發展，目前為止已有大量文獻報道微波輔助合成分子篩，也已證明微波輔助合成能極大縮短合成時間，所得晶體顆粒大小均勻、粒徑小。通過實驗比較發現，運用微波所合成的A型分子篩晶體比常規水熱合成的晶體更加純凈，性能更好。
據恒志信網消息：針對常規合成的X型分子篩晶粒偏大的問題，國內最新研制成功一種通過引入弱極性水溶性分散劑，在發揮微波快速、均勻加熱特點的基礎上，利用互溶性混合溶劑中分子極性的差異，從微觀上分散微波吸收區，在降低溫度梯度的同時，實現微波區加熱，既促進X型分子篩快速合成，又降低分子篩顆粒度，簡化了制備工藝，降低了制備亞微米X型分子篩成本。
新技術制備的亞微米級X型分子篩，在應用于烯烴物流深度凈化時，有利于提高吸附速率與吸附容量，降低吸附熱積聚。新技術與現有技術相比，具有如下技術特點:
1、新技術與常規導向劑法相比，合成時間大幅縮短。
2、新技術采用弱極性分散劑，合成的X型分子篩晶粒小。
3、新技術制備的亞微米X型分子篩，適于甲醇制烯烴工藝中烯烴物流的深度凈化。
