CN1312091C - 选择性脱腈方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及从烃原料中选择性除去腈的吸附/解吸方法,包括:(a)提供一种腈含量小于或等于约400ppm的烃原料;(b)提供一种从烃原料中选择性除去腈的吸附剂,该吸附剂包含阳离子非酸性沸石和无机氧化物基质的基本均匀的混合物;(c)使所述的原料与所述的吸附剂在腈吸附条件下进行接触,得到在其上吸附了腈分子的用过的吸附剂;(d)使所述用过的吸附剂与一种解吸剂在解吸条件下接触,以除去所述的腈分子并得到更新的吸附剂。
Description
本发明涉及一种用于从烃原料中选择性地脱除腈的吸附剂,制备该吸附剂的方法,以及采用所述吸附剂从烃原料中选择性地脱除腈的方法。
在包含有价值馏分的原料中,腈化合物通常是不希望出现的污染物。具体而言,来自FCC单元的C4和C5馏分可用于制备氧化产物(oxygenates),如MTBE、ETBE、TAME等。但是,这些原料通常含有腈和二烯烃。所述二烯烃通常可在醚化反应过程中或之前被氢化,因而,腈必须在反应器的上游被除去,即,必须在使原料具有高度活性的二烯存在下来脱除腈。
上游腈的脱除技术包括洗涤过程,但是,通过洗涤并不能除去丙腈。然而,据信,在氢化催化剂存在下,丙腈会转化成全部或部分氢化的产物,这种产物表现为碱性氮,并能迅速使醚化催化剂的酸性位点中毒。显然,还需要进行处理以除去腈化合物,特别是丙腈;其中,所采用的脱除剂对腈具有选择性,并具有针对选择性脱除腈来说更长的寿命,特别是在相对大量的二烯存在下也应如此。
此外,在用于处理这种反应原料的吸附条件下,所采用的吸附剂包含被脱除的腈和其它污染物。人们寄希望提供一种解吸方法,这种方法能够脱除污染物,且不会损害吸附剂,从而,吸附剂还可返回吸附条件重新使用。
因此,本发明的主要目的是提供一种腈选择性吸附剂,在使用时,这种吸附剂不会迅速失活,即使在二烯存在下也是如此。
本发明的另一个目的是提供一种用于从吸附剂上除去残留污染物的解吸方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于从吸附剂上除去残留污染物的适宜解吸剂。
本发明的另一个目的是提供一种采用本发明的腈选择性吸附剂来处理诸如FCC C4-C7等原料的方法,从而有效地且选择性地脱除腈化合物,其中,吸附剂可采用选择性解吸剂进行再生。
本发明的另一个目的是提供一种将吸附剂再生至延长时间的吸附条件的解吸方法。
本发明的其它目的和优点可通过以下的描述更明显地看出。
按照本发明,易于获得上述目的和优点。
本发明提供了一种吸附剂,其包含:阳离子非酸性沸石与无机氧化物基质的基本均匀的混合物,所述沸石的可及性指数在约0.1至约0.4之间,当所述吸附剂以至少约200体积原料/吸附剂体积与包含腈和包含至少约1.0%(体积)的二烯的烃原料接触时,吸附剂能够吸附至少约80%的所述腈。
本发明提供了一种所述吸附剂的制备方法,该方法包括下述步骤:提供一种阳离子非酸性沸石;提供一种惰性无机氧化物基质;用一种碱性氢氧化物洗涤所述的基质,以得到具有表面酸性被中和的洗涤过的基质;将洗涤过的基质进行煅烧以提供煅烧过的具有减少表面氢氧化物的基质;使所述沸石与所述煅烧过的基质混合,得到基本均匀的混合物;将所述基本均匀的混合物成型形成基础吸附剂;将所述基础吸附剂进行煅烧以得到所述吸附剂。
本发明提供了一种处理烃原料以除去腈的方法,该方法包括下述步骤;提供一种腈含量小于或等于约400ppm的烃原料;提供一种用于选择性从烃原料中除去腈的吸附剂,所述吸附剂包含:阳离子非酸性沸石与无机氧化物基质的基本均匀的混合物,所述沸石的可及性指数为约0.1至约0.4;当所述吸附剂在腈吸附条件下以至少约200体积原料/吸附剂体积与烃原料接触时,吸附剂能够吸附至少约80%的所述腈。
另一方面,本发明提供了一种从烃原料中选择性除去腈的吸附/解吸方法,该方法包括下述步骤:(a)提供一种腈含量小于或等于约400ppm的烃原料;(b)提供一种从烃原料中选择性除去腈的吸附剂,该吸附剂包含阳离子非酸性沸石和无机氧化物基质的基本均匀的混合物,所述沸石的可及性指数为约0.1至约0.4;(c)使所述的原料与所述的吸附剂在腈吸附条件下进行接触,当所述吸附剂以至少约200体积原料/吸附剂体积与原料接触时,吸附剂能够吸附至少约80%的所述腈,得到在其上吸附了腈分子的用过的吸附剂;和(d)使所述用过的吸附剂与一种解吸剂在解吸条件下接触,以除去所述的腈分子并得到更新的吸附剂。
在上述吸附/解吸方法中,优选在吸附剂与解吸剂接触之前对体系进行清洗。在与解吸剂接触后,也优选用一种适宜的物流置换解吸剂。
以下,参考附图详细地描述本发明的优选实施方案,其中:
图1是实施例2中丙腈吸附等温线的图解说明;
图2是实施例3中丙腈解吸等压线的图解说明;
图3是实施例3中1,3-戊二烯解吸等压线的图解说明;
图4是实施例4中在Na沸石上的吸附等温线的图解说明;
图5是实施例4中在K沸石上的吸附等温线的图解说明;
图6是实施例5的试验工厂的试验结果图解说明;
图7是实施例8所讨论的对于2%二烯和PCN=123ppmv的原料的穿透曲线的说明;
图8说明按照本发明采用甲醇的再生能力;和
图9说明采用戊烷的再生能力。
本发明涉及一种从烃原料中选择性除去腈的吸附剂;涉及一种制备腈选择性吸附剂的方法;涉及一种采用腈选择性吸附剂处理烃原料以从中除去存留的腈污染物的方法;涉及一种吸附/解吸方法,其中,有利地采用本发明的吸附剂,再对其再生或修复以在延长的时间内再次使用。
按照本发明,所述的腈选择性吸附剂包含阳离子非酸性沸石与无机氧化物基质的基本均匀的混合物,优选包含一种粘合剂,并被挤出或采用其它方式形成用于在烃接触过程中的所需形状。优选对沸石进行选择以使腈的吸附具有高活性,而对二烯的聚合反应具有低活性,同时,优选对基质进行选择以使二烯的可逆吸附具有高活性,并对腈的吸附具有低活性。按照本发明,这种性能的组合使吸附剂在与含腈原料进行接触时,对腈化合物如丙腈的吸附具有有利的且所需的选择性,同时,减少了可损害吸附剂的二烯聚合反应的可能性。进而,吸附剂对腈选择性吸附的活性不会在使用过程中迅速失活,吸附剂可通过本发明的解吸方法进行再生。
本发明吸附剂的沸石材料优选选自八面沸石、丝光沸石、菱钾沸石、A-沸石、毛沸石、L-沸石、ST-5沸石、X-沸石、Y-沸石和其混合物。优选沸石是非酸性沸石,并且优选将其转化或处理以包含选自下述的阳离子:Li、Na、K、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba和其混合物,首选Na、K、Ba或其混合物。也优选对沸石进行选择和制备以使其具有的可及性指数(以后对其进行定义)为约0.1至约0.4。可及性指数是指沸石对腈化合物的活性孔位点与对其它化合物如二烯的活性孔位点相对可及性的一种表示。
本发明的无机氧化物基质优选选自二氧化硅、氧化铝、高岭土、粘土、陶瓷和其混合物。基质材料优选基本上惰性的材料,其可为结晶或无定形,其可按照本发明进行处理以基本不具有表面酸性。还优选的是,基质的效能价格合算并且是可模压的。
按照本发明,在吸附剂中沸石和基质材料的重量比优选为约100∶1至约1∶100。在该范围内,沸石的量进一步根据所涉及的污染物的数量和类型以及沸石的表面积进行选择。吸附剂的表面积优选为约100至约1000m2/g,首选约200至约600m2/g,总表面酸性小于或等于约2.7mmol/g。本发明的吸附剂对吸附腈化合物具有选择性,因而,可用于从包含腈的原料中选择性除去腈污染物。
如上所述,本发明吸附剂的沸石材料的可及性指数优选为约0.1至约0.4。按照本发明,可及性指数表示可进入沸石材料中的2平行戊二烯的分子体积与对可进入沸石材料中的丙腈的分子体积的比值。本发明发现,包含具有如上所述可及性指数的吸附剂在脱除腈而不造成二烯聚合方面特别有效。在下面的实施例7中进一步说明分子可及性的测量方法。
本发明的吸附剂优选采用下述的制备过程。提供一种沸石材料,其优选选自八面沸石、丝光沸石、菱钾沸石、A-沸石、毛沸石、L-沸石、ST-5沸石、X-沸石、Y-沸石和其混合物。优选沸石是非酸性沸石,并且优选将其转化或处理以包含选自下述的阳离子:Li、Na、K、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba和其混合物,首选Na、K、Ba或其混合物。按照本发明,这些阳离子可使腈化合物进入沸石的活性位点,而抑制多于一个的分子如二烯的进入,从而,采用本发明可如愿地防止二烯的聚合。
按照本发明,提供一种基质材料,其优选选自二氧化硅、氧化铝、高岭土、粘土、陶瓷和其混合物。基质材料优选按照本发明进行处理以使其表面酸性减少至基本上为0。这一要求优选通过用碱洗涤材料如碱性氢氧化物洗涤基质材料来实现。基质优选用碱性氢氧化物进行洗涤,以中和基质的表面酸性,从而使所得到的吸附剂如愿具有对选择性除去腈而言所需的活性和寿命。按照本发明,碱性氢氧化物洗涤溶液优选选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵和其混合物。在用碱性氢氧化物洗涤后,优选再对基质进行洗涤,例如用水洗涤,从而除去残余的未反应的碱性氢氧化物。接下来,优选将洗涤过的基质进行干燥,例如,在约80℃至约250℃的温度下过夜干燥,然后进行煅烧,优选在约400℃至约850℃下进行煅烧,以除去基质表面上的残余氢氧化物(OH-)。
然后,优选使洗涤并煅烧后的基质与沸石混合以得到其基本均匀的混合物。如上所述,沸石与基质材料的数量优选应足以使它们的重量比为约100∶1至约1∶100。
根据所需吸附剂终产品的形式,优选向混合物中加入一种粘合剂材料,从而使混合物可被挤出或成型,以形成所需形状或形式,这取决于欲使用吸附剂的方法的类型。适宜的粘合剂材料为LudoxTM,当然,本发明也可采用其它的粘合剂材料。
在挤出后,优选将挤出的吸附剂进行干燥,例如,在约80℃至约250℃下过夜干燥,然后进行煅烧,优选在约400℃至约700℃下进行,得到最终的本发明的吸附剂产品。
所述的制备本发明吸附剂产品的方法可使吸附剂材料具有理想的低表面酸性,优选小于或等于约2.7mmol/g,该值是通过在吸附剂表面上不可逆吸附的吡啶分子的数量测得的。表面酸性的测量过程将在实施例1详细描述。按照本发明,低表面酸性的特别有利之处在于,吸附剂对吸附腈具有理想的选择性。
本发明的吸附剂产品特别适用于处理以下的烃原料:以原料体积计,其包含至多约400ppm的腈,优选约3至约1000ppm的氮,和至少约1.0%的二烯,优选至少约2.0%的二烯。特别理想的原料为FCC醚化原料,首选这种原料的C4-C7馏分,其包含腈和二烯污染物。本发明的吸附剂材料对从这类原料中除去腈具有优异的选择性和寿命,并已发现再生吸附剂的解吸方法,可对吸附剂进行优异的再生而延长其使用时间。
本发明的吸附剂产品可用于如下所述的烃接触过程中。提供如前所述的适宜的原料以及本发明的吸附剂。优选将所述原料与吸附剂在适宜的处理设备中进行接触,接触过程在适中的脱腈条件下进行,首选温度小于或等于约300℃,压力小于或等于约500psi。在处理期间,本发明的吸附剂能够吸附包含超过约1.0%二烯的原料中至少80%的腈污染物,每单位体积的吸附剂处理约200体积的原料。因此,本发明的吸附剂具有优异的选择性和寿命,可用于从包含相对大量的腈和二烯化合物的原料中除去腈污染物。
典型的吸附过程采用多于一个吸附床,这样,当一个(或多个)吸附床用于吸附模式时,另一个(或多个)转换为解吸模式,从而避免除去的污染物再污染提取物。吸附过程按如下吸附或再生选择方法被分类:
热-摆动循环定义为,解吸温度设置为高于吸附步骤温度,其中,温度差成为引起吸附的主要因素。在吸附剂进行随后的吸附步骤之前通常需要进行冷却。
压力-摆动循环是指,解吸压力设置为低于吸附步骤压力,其中,压力差成为引起解吸的主要因素。
清洗-气体-汽提循环是指,解吸主要通过不被吸附的清洗气体的汽提作用发生。气体减少了在流体相中可吸附组分的分压,从而影响解吸。
置换循环是指,通过第二种可吸附流体的作用使初始的吸附物被解吸下来,这种可吸附流体可置换所有或部分初始吸附物。置换流体可比初始吸附物更强或更弱的吸附。
按照本发明,置换解吸步骤在特定使用时期之后使用,例如,在单位体积的吸附剂处理了至少约200体积的原料后使用。本发明的解吸步骤使吸附剂再生,从而使吸附的腈、二烯和其它污染物分子从吸附剂中除去,得到一种如前所述可再次使用的更新的吸附剂。按照本发明,采用适宜的解吸物流除去吸附的污染物,这种解吸物流用作置换流体并用来增强吸附剂材料的寿命。在解吸后,本发明的吸附剂可循环返回吸附步骤,并将会提供优异的结果,至少处理约50体积的原料,优选至少约100体积的原料。
根据存在于被处理的原料中的污染物的性能,本发明优选采用置换过程,由于置换可在液相操作中于基本恒定的温度和/或压力下进行。采用强吸附材料的置换过程是理想的,其原因在于可迅速完成对吸附的污染物置换。但是,在再次于加工条件下使用吸附剂之前,必须小心地除去置换物本身,以避免损害吸附剂。另一方面,不希望采用吸附性较弱的置换材料,其还需要额外的步骤如清洗气体汽提等步骤。以下将讨论优选的置换材料或解吸剂。
按照本发明,在吸附剂材料被充分使用,使得吸附的污染物如腈、二烯、硫化合物等已感知到积累后,应使吸附剂与置换物流或解吸剂在适中的解吸条件下进行接触以置换吸附的污染物分子。适宜的解吸剂包括结构式R-X的化合物,其中,R为烷基,并且,其中,X为包含至少一个选自氧、氮、卤素和其混合物的原子的部分,例如具有OH、O-R’或=O结构。优选的解吸剂包括醇、醚、酮、烷基卤化物、非碱性氮化合物和其混合物,首选甲醇、甲基叔丁基醚(MTBE)、叔戊基甲基醚(TAME)、丙酮和其混合物。解吸剂优选在解吸条件下与使用过的吸附剂进行接触,所述解吸条件包括中等温度,优选小于或等于约300℃,和中等压力,优选小于或等于约500psi。按照本发明,有利的是,这种解吸剂能够优异地置换吸附的污染物,但其自身可采用下述冲洗步骤除去。
在与解吸剂接触之前,优选用清洗物流对吸附剂进行清洗以除去未吸附的原料材料如萃余液等。清洗过程可采用液体或气体物流,这些物流应优选对所述吸附剂是惰性的,即物流不会与吸附剂进行相互作用。适宜的清洗物流包括C1-C16烃,优选链烷烃,更优选C6-C16的芳烃。
在解吸步骤之后,按照本发明,优选用可为液体或气体的冲洗物流对更新的吸附剂进行冲洗。冲洗物流优选为对所述吸附剂惰性的物流,例如,其为另一种适于除去残余的解吸剂和/或置换的污染物分子的烃。或者,根据吸附剂的浓度,加工原料自身可足以冲洗残余的解吸剂。
易于理解,以上提供了一种本发明的用于再生用过的吸附剂的有益方法,该方法采用了在代替污染物分子中有效的解吸物流,该物流自身也可从吸附剂中除去。
还应当理解,在某些情形下,希望进一步处理吸附剂,如采用过滤、分馏等方法。这些选择性附加步骤在本领域中是公知的。
实施例1
本实施例说明本发明的钠-Y沸石和高岭土基质表面酸性的测量方法。通过测量在相关材料的样品上不可逆吸附的吡啶量来测量表面酸性。按照本发明,用氢氧化钠洗涤高岭土以减少表面酸性。将沸石和基质用吡啶在30℃和100℃下进行预处理,在约400℃至约900℃的各温度下进行煅烧,如下表1所示。
表1
材料 | 煅烧温度℃ | 不可逆吸附(mmol吡啶/g) | |
30℃ | 100℃ | ||
Na-Y材料高岭土 | 500600600800 | 2.52.70.10.1 | 1.51.70.020.0 |
如表1所示,本发明的沸石显示出非常弱的酸性,其基本上不受煅烧温度的影响,基质材料在通过本发明处理后基本上不具有酸性,即使在非常低的预处理温度下也是如此。
实施例2
本实施例说明采用本发明的吸附剂从试验溶液中除去丙腈。按照本发明制备两种吸附剂,一种是在高岭土中具有20wt%的Na-Y沸石,另一种是在高岭土中具有20wt%的K-Y沸石。将样品与包含各种浓度丙腈的戊烷试验溶液进行接触,使其达到平衡。在达到平衡后,采用气相色谱法对溶液进行分析,测定吸附的丙腈的数量。图1说明了对各种试验溶液的吸附等温线。如图1所示,对于各种试验溶液负载,吸附剂均能显著减少丙腈。进而,阳离子K或Na的大小并不显著影响丙腈的吸附。
实施例3
本实施例说明由本发明的沸石和基质材料解吸腈和二烯化合物。两种沸石样品和基质样品对含有丙腈和1,3-戊二烯的试验溶液进行处理。沸石样品为15wt%的Na-Y沸石和15wt%的K-Y沸石,基质样品为高岭土。在延迟接触后,这些样品在各种温度下采用解吸过程进行再生。在大气压下通过热重量分析法由气相评价丙腈和1,3-戊二烯的解吸等压线。图2和3说明了解吸等压线。如图2所示,沸石样品显示出对丙腈优选的解吸性。图3表明,基质的二烯吸附是可逆的。本实施例也清楚地说明了较大的分子如二烯进入沸石笼中。阳离子的活性用来使沸石所需的对腈的选择性吸附。因此,可按照本发明选择阳离子与沸石的某种组合,以提供腈选择性,这取决于腈、二烯和阳离子分子的各种尺寸及沸石的孔径。例如,通过比较图1和图3可以看出,用K阳离子代替Na阳离子并不会显著影响腈的吸附,但会改善对戊二烯的吸附,从而增加了对腈的选择性。
实施例4
本实施例说明采用几种不同的沸石时腈的选择性吸附。如实施例2所述,制备几种吸附剂样品,并采用试验溶液对其进行评价。试验用的样品为15wt%的Na-Y沸石、15wt%的Na-丝光沸石、15wt%的K-Y沸石和15wt%的K-L沸石,基质均为高岭土。
图4和图5说明了对于各种试验样品的吸附等温线,结果表明了采用具有不同表面积的沸石的作用。图5说明了K-Y沸石与K-L沸石相比的优选,其中,K-Y沸石比K-L沸石可吸附更多的腈,而对戊二烯的吸附则减少。这些实施例说明,可以按照本发明适当地选择阳离子、沸石和基质,以控制吸附剂脱腈的选择性,特别是可避免支持二烯聚合的因素,即双分子扩散和酸性。
实施例5
本实施例比较了本发明的吸附剂与几种商购吸附剂脱除腈的选择性,本发明的吸附剂采用LudoxTM作为粘合剂,采用40wt%Na-Y的沸石,基质为高岭土;而所述商购吸附剂为:Selexsorb CD(0.7%二烯)、INTGARD-A(0.7%二烯)和SelexsorbCD(小于0.1%二烯)。原料为具有下表2所示组成的C5-C6FCC馏分。
表2
原料组成 | |
C4C5C6C7二烯腈碱性氮总硫 | 2.1%20.7%53.4%21.6%2.0%9.6Nppm1.5ppm244ppm |
使原料与各种试验用吸附剂在实验工厂中于相同条件下进行接触,结果如图6所示,本发明的吸附剂在腈脱除的选择性和寿命方面均明显优于商购的吸附剂。
实施例6
本实施例说明本发明的吸附剂的制备方法。提供全交换的Na-Y沸石和高岭土基质。高岭土用氢氧化钠洗涤,以中和高岭土基质中存在的表面酸性。再用水洗涤中和后的基质直至除去残余的未反应的氢氧化钠。然后,在80℃至250℃下过夜干燥洗涤过的潮湿高岭土,干燥后的高岭土再于400℃至850℃进行煅烧,直至除去所有的表面OH基团。此后,将煅烧后的高岭土与沸石混合,得到一种均匀的混合物,将作为粘合剂的经胶溶的氧化铝加至混合物中。然后,将混合物与胶溶的氧化铝的组合进行挤出,以得到所需尺寸和形状的基础吸附剂,将这种基础吸附剂再于80℃至250℃下过夜干燥。将干燥后的基础吸附剂于400℃至700℃下进行煅烧,获得本发明所需的腈选择性吸附剂。
实施例7
本实施例说明本发明几种沸石的可及性指数的测量方法。三种沸石,即Y-沸石、丝光沸石和L-沸石分别负载Na和K阳离子时对其进行评价。这些沸石对丙腈、戊二烯、I(2直线戊二烯mol)和II(2平行戊二烯mol)的分子可及性采用来自BiosymTechnologies Inc.的Catalysis(TM)程序进行测定。测量结果示于表3和表4中。对二烯的直线设置和平行设置进行考虑,以评价聚合的可能性。表3和表4给出的数据表明,本发明的沸石将能吸附腈比二烯多,而二烯聚合(通过至少两个二烯分子聚集在一起)的可能性减小。
表3
丙腈(A)戊二烯I(2直线戊二烯mol)II(2平行戊二烯mol)(B)可及性指数(B/A) | (#分子/单位细胞) | |||||
Na-Y | K-Y | Na-Mor | K-mor | Na-L | K-L | |
18112854510.28 | 15312453450.29 | 21191050.23 | 19151070.36 | 16149.360.38 | 16129.74.80.30 |
表4
丙腈(A)戊二烯I(2直线戊二烯mol)II(2平行戊二烯mol)(B)可及性指数(B/A) | (#分子/g沸石) | |||||
Na-Y | K-Y | Na-Mor | K-mor | Na-L | K-L | |
14.410.24.34.10.28 | 11.59.33.93.40.30 | 76.33.31.70.24 | 6.14.83.32.30.38 | 6.86.13.92.50.37 | 6.44.83.91.90.30 |
实施例8
在220cc的吸附器中负载160cc本发明的吸附剂,该吸附剂具有40wt%的Na-沸石,基质为粘土。从FCC单元取TAMEC5馏分作为原料。该原料初始含有2%二烯和12ppmv的丙腈(PCN),如下表5所示,在本实施例中向原料中掺入附加的PCN以使其总浓度达到约123ppmv。
表5
%C4%C5%C6%C7%二烯腈(Nppm)碱性氮(ppm)总硫(ppm) | 2.120.753.421.62.0121.5244.0 |
吸附条件为:压力50psig,温度25℃,腈含量123ppmv,LHSV 2h-1,处理时间12h。
此后进行解吸阶段:采用C5物流进行清洗、采用甲醇进行置换和采用C5物流进行置换后的冲洗。解吸条件为:压力50psig,温度25℃,在清洗阶段,采用24体积/吸附剂体积,LHSV 3h-1,处理时间8h;在置换阶段,采用6体积/吸附剂体积,LHSV 3h-1,处理时间2h。此后,采用进入冲洗阶段,采用6体积/吸附剂体积,LHSV 3h-1,处理时间2h。结果示于图7。如图所示,本发明的解吸方法修复了吸附剂,使其可用于稳定的腈脱除循环操作中,每一循环提供优异的结果,至少约50体积的原料/修复的吸附剂体积。
实施例9
本实施例说明两种不同吸附剂材料在如上实施例8所述吸附/解吸过程后的再生能力。两个循环进行再生,采用本发明的解吸剂1(甲醇),采用解吸剂2(戊烷)。这两个循环对解吸剂1和解吸剂2每一个的结果分别示于图8和图9中。
如图8所示,在使用甲醇作为解吸剂后的循环1和2显示出优异的结果,在约150体积原料/吸附剂体积后,在循环1的产品物流中具有稳定增加的腈,而在约100体积原料/吸附剂体积后,在循环2的产品物流中具有稳定增加的腈。然而,参看图9,在用戊烷处理的循环1显示出在约150体积原料/吸附剂体积后,急剧增加,而循环2几乎立即增加。
据信,本发明中采用甲醇作为解吸剂更具吸引力的原因是,甲醇提供了对来自吸附剂的腈、二烯和其它污染物的化学置换,而戊烷的作用仅是作为清洗剂,只具有非化学置换能力。
因此,本发明提供了一种吸附剂、一种制备该吸附剂的方法、一种采用所述吸附剂从含腈原料中选择性脱除腈的方法以及修改吸附剂的解吸方法,其中,对于脱除腈化合物而言,吸附剂具有优异的选择性和寿命,即使在相对大量的二烯存在下也是如此。
应当指出,本发明吸附剂的特性也使其适用于作为催化剂载体。
可以理解,本发明并不限于本文所描述和显示的内容,它们仅仅是对本发明最佳实施方式的说明,其易于受到各部件形式、尺寸和设置改变及操作细节的影响。
Claims (21)
1.一种从烃原料中选择性除去腈的吸附/解吸方法,该方法包括下述步骤:
(a)提供一种腈含量小于或等于400ppm的烃原料;
(b)提供一种从烃原料中选择性除去腈的吸附剂,该吸附剂包含阳离子非酸性沸石和无机氧化物基质的基本均匀的混合物,所述沸石的可及性指数为0.1至0.4;
(c)使所述的原料与所述的吸附剂在腈吸附条件下进行接触,当所述吸附剂以至少200体积原料/吸附剂体积与原料接触时,吸附剂能够吸附至少80%的所述腈,得到在其上吸附了腈分子的用过的吸附剂;和
(d)使所述用过的吸附剂与一种解吸剂在解吸条件下接触,以除去所述的腈分子并得到更新的吸附剂,
所述的解吸剂为R-X形式的化合物,其中,R为烷基基团,且,其中,X为包含至少一种选自氧、氮、卤素和其混合物的原子的基团。
2.根据权利要求1的方法,其中,所述的解吸剂选自醇、醚、酮、烷基卤化物、非碱性氮化合物和其混合物。
3.根据权利要求1的方法,其中,所述的解吸剂选自甲醇、甲基叔丁基醚、叔戊基甲基醚、丙酮和其混合物。
4.根据权利要求1的方法,其中,所述的解吸条件包括:温度小于或等于300℃,压力小于或等于500psi。
5.根据权利要求1的方法,还包括下述步骤:在步骤(d)前,用一种清洗物流对所述吸附剂进行清洗,所述清洗物流对所述吸附剂是惰性的,从而,从所述用过的吸附剂上除去未吸附的原料部分。
6.根据权利要求5的方法,其中,所述的清洗物流选自C1-C16烃。
7.根据权利要求6的方法,其中,所述的C1-C16烃为链烷烃。
8.根据权利要求5的方法,其中,所述的清洗物流选自C6-C16芳烃。
9.根据权利要求5的方法,其中,所述的清洗物流选自液体物流或气体物流。
10.根据权利要求1的方法,还包括下述步骤:用冲洗物流冲洗所述更新的吸附剂,以从所述更新的吸附剂除去所述解吸剂。
11.根据权利要求10的方法,其中,所述的冲洗物流包含对所述更新的吸附剂惰性的物流。
12.根据权利要求10的方法,其中,所述的冲洗物流是所述的原料。
13.根据权利要求5的方法,还包括下述步骤:用冲洗物流冲洗所述更新的吸附剂,以从所述更新的吸附剂除去所述的解吸剂。
14.根据权利要求13的方法,其中,所述的冲洗物流包含对所述更新的吸附剂惰性的物流。
15.根据权利要求13的方法,其中,所述的冲洗物流是所述的原料。
16.根据权利要求1的方法,还包括下述步骤:采用所述更新的吸附剂重复所述的步骤(c),在每体积的所述更新的吸附剂与至少50体积的所述原料接触的过程中,至少80%的所述腈被所述更新的吸附剂吸附。
17.根据权利要求1的方法,还包括下述步骤:采用所述更新的吸附剂重复所述的步骤(c),在每体积所述更新的吸附剂与至少100体积原料接触的过程中,至少80%的所述腈被所述更新的吸附剂吸附。
18.根据权利要求1的方法,其中,所述原料中的二烯含量至少为所述原料体积的1.0%。
19.根据权利要求18的方法,其中,所述二烯的含量至少为所述原料体积的2.0%。
20.根据权利要求1的方法,其中,所述的原料为FCC醚化原料。
21.根据权利要求20的方法,其中,所述的原料为所述FCC醚化原料的C4-C7馏分。
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