EA035737B1 - Цеолитовые адсорбенты с большой внешней поверхностью и их применение - Google Patents
Цеолитовые адсорбенты с большой внешней поверхностью и их применение Download PDFInfo
- Publication number
- EA035737B1 EA035737B1 EA201791746A EA201791746A EA035737B1 EA 035737 B1 EA035737 B1 EA 035737B1 EA 201791746 A EA201791746 A EA 201791746A EA 201791746 A EA201791746 A EA 201791746A EA 035737 B1 EA035737 B1 EA 035737B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- zeolite
- adsorbent material
- zeolite adsorbent
- volume
- use according
- Prior art date
Links
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 title claims abstract description 262
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 234
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 230
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 218
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 190
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 20
- JYIMWRSJCRRYNK-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4] JYIMWRSJCRRYNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 78
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 52
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 51
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 44
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 claims description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) Chemical compound [Cr+3] BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-O oxonium Chemical compound [OH3+] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-OUBTZVSYSA-N silicon-29 atom Chemical compound [29Si] XUIMIQQOPSSXEZ-OUBTZVSYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 25
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 14
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 12
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 12
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 7
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 7
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 7
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 7
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 7
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical group [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 calcium cations Chemical class 0.000 description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- WECIKJKLCDCIMY-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2-cyanoethyl)acetamide Chemical compound ClCC(=O)NCCC#N WECIKJKLCDCIMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100027271 40S ribosomal protein SA Human genes 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001436 Cr3+ Inorganic materials 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000694288 Homo sapiens 40S ribosomal protein SA Proteins 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UNYSKUBLZGJSLV-UHFFFAOYSA-L calcium;1,3,5,2,4,6$l^{2}-trioxadisilaluminane 2,4-dioxide;dihydroxide;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[OH-].[OH-].[Ca+2].O=[Si]1O[Al]O[Si](=O)O1.O=[Si]1O[Al]O[Si](=O)O1 UNYSKUBLZGJSLV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 210000004534 cecum Anatomy 0.000 description 2
- 229910052676 chabazite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000371 solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 2
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,3-tetrafluoropropene Chemical compound FC(=C)C(F)(F)F FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNAMYOYQYRYFQY-UHFFFAOYSA-N 2-(4,4-difluoropiperidin-1-yl)-6-methoxy-n-(1-propan-2-ylpiperidin-4-yl)-7-(3-pyrrolidin-1-ylpropoxy)quinazolin-4-amine Chemical compound N1=C(N2CCC(F)(F)CC2)N=C2C=C(OCCCN3CCCC3)C(OC)=CC2=C1NC1CCN(C(C)C)CC1 RNAMYOYQYRYFQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000003775 Density Functional Theory Methods 0.000 description 1
- 101000988288 Dictyostelium discoideum Protein hssA Proteins 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282376 Panthera tigris Species 0.000 description 1
- 101710156645 Peptide deformylase 2 Proteins 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- BFRXZIMAUMUZJH-UHFFFAOYSA-M [OH-].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [OH-].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BFRXZIMAUMUZJH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- UOCIZHQMWNPGEN-UHFFFAOYSA-N dialuminum;oxygen(2-);trihydrate Chemical compound O.O.O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] UOCIZHQMWNPGEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSFMFXQNYPNYGG-UHFFFAOYSA-M dimethyl-octadecyl-(3-trimethoxysilylpropyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCC[Si](OC)(OC)OC WSFMFXQNYPNYGG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012792 lyophilization process Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002459 porosimetry Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001612 separation test Methods 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 229910052665 sodalite Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000000177 wavelength dispersive X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/165—Natural alumino-silicates, e.g. zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
- B01J20/186—Chemical treatments in view of modifying the properties of the sieve, e.g. increasing the stability or the activity, also decreasing the activity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0462—Temperature swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
- B01D53/0476—Vacuum pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
- B01J20/28059—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being less than 100 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
- B01J20/28061—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 100-500 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
- B01J20/28071—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume being less than 0.5 ml/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28078—Pore diameter
- B01J20/28083—Pore diameter being in the range 2-50 nm, i.e. mesopores
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28088—Pore-size distribution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/09—Inorganic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/14—Base exchange silicates, e.g. zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
- B01D2253/1085—Zeolites characterized by a silicon-aluminium ratio
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
- B01D2253/1122—Metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
- B01D2253/302—Dimensions
- B01D2253/306—Surface area, e.g. BET-specific surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
- B01D2253/302—Dimensions
- B01D2253/31—Pore size distribution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
- B01D2253/302—Dimensions
- B01D2253/311—Porosity, e.g. pore volume
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/24—Hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к применению для разделения и/или сушки газов по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, содержащего по меньшей мере один цеолит типа А, причем указанный адсорбент характеризуется внешней поверхностью, превышающей 20 мг, содержанием отличающейся от цеолита фракции (PNZ), соответствующим неравенствам 0<PNZ30%, и атомным соотношением Si/Al в интервале от 1,0 до 2,0. Изобретение относится также к цеолитовому адсорбирующему материалу, характеризующемуся соотношением Si/Al в интервале от 1,0 до 2,0, объемом мезопор в интервале от 0,07 до 0,18 смг, соотношением (V-V)/Vв интервале от -0,3 до 1,0, не включая граничные значения, и содержанием отличающейся от цеолита фракции (PNZ), соответствующим неравенствам 0<PNZ30%.
Description
Настоящее изобретение относится к применению цеолитовых адсорбирующих материалов в форме агломератов, содержащих по меньшей мере один цеолит типа А, причем указанные адсорбенты обладают значительной внешней поверхностью, определенной по адсорбции азота, и большим объемом микропор, для разделения в газовой фазе, в частности, в способах, модулируемых давлением, типа PSA (адсорбция при переменном давлении или по-английски Pressure Swing Adsorption), или типа VSA (адсорбция при переменном разрежении или по-английски Vacuum Swing Adsorption) или типа VPSA (способ, в котором скомбинированы 2 предыдущих способа), или типа RPSA (по-английски Rapid Pressure Swing Adsorption (адсорбция при резкопеременном давлении), в способах, модулируемых температурой, типа TSA (адсорбция при переменной температуре или по-английски Temperature Swing Adsorption) и/или в способах, модулируемых давлением и температурой, типа PTSA (адсорбция при переменных давлении и температуре или по-английски Pressure and Temperature Swing Adsorption).
Настоящее изобретение относится также к способу разделения и очистки газов, в котором используют указанные цеолитовые адсорбенты, обладающие значительной внешней поверхностью.
Настоящее изобретение относится также к цеолитовым адсорбирующим материалам, приемлемым для применения в рамках настоящего изобретения и содержащим калий и/или кальций, и/или натрий.
Применение агломератов этого типа является особенно предпочтительным в тех вариантах применения, когда требуются скорость массопереноса, объемная адсорбционная способность, то есть параметры, определяющие эффективность и общую производительность способа, а также пониженные потери давления.
В технологии разделения адсорбцией в последние годы множество работ было направлено на увеличение часовой производительности слоев адсорбентов, в частности, за счет увеличения частоты циклов адсорбции/десорбции, что означает, что используемый адсорбент помимо своих термодинамических свойств адсорбции должен обладать способностью насыщаться при адсорбции и восстанавливаться при десорбции адсорбированного газа во все более и более короткие промежутки времени. Следовательно, адсорбенты должны быть разработаны так, чтобы обеспечивать как можно более эффективный массоперенос, то есть так, чтобы разделяемые или очищаемые газы достигали как можно быстрее центров адсорбции и десорбировались также как можно быстрее.
Было рассмотрено несколько путей достижения этой цели. Первый способ, предложенный в литературе, состоит в уменьшении размера адсорбирующих частиц. В общем случае допускают, что следствием этого является обеспечение более быстрой диффузии газов в сети макропор, при этом константа скорости массопереноса обратно пропорциональна квадрату диаметра частиц (или эквивалентного размера в зависимости от структуры адсорбентов). Можно назвать, например, статью Е. Alpay et coll. Adsorbent particle size effects in the separation of air by rapid pressure swing adsorption. Chemical Engineering Science, 49(18), 3059-3075, (1994).
В WO 2008/152319 описано получение, при котором применяют распыление, механически стойких адсорбентов небольших размеров, которые используют, например, в портативных концентраторах медицинского кислорода соответственно описанию в US 2013/0216627. Главный недостаток уменьшения размера адсорбирующих частиц состоит в увеличении потерь давления в адсорберах и в большом потреблении энергии, связанном с этим. Этот недостаток является практически неустранимым в способах адсорбции при промышленном производстве газов.
Второй способ состоит в улучшении способности внутрикристаллитного массопереноса в адсорбентах без изменения их размера. В международных заявках JP 2157119, JP 2002068732 и WO 2002/49742 описаны адсорбенты с улучшенной кинетикой, полученные конверсией в активное цеолитовое вещество связующего вещества, используемого для агломерации, а также способы, связанные с разделением газов и являющиеся более эффективными, чем способы с традиционными частицами.
В WO 2008/051904 предложен способ получения экструзией/окатыванием шариков цеолитовых адсорбентов на основе цеолита с улучшенной диффузией. В WO 2008/109882 описано получение адсорбентов с высокой механической прочностью и с улучшенным массопереносом, исходя из цеолитов и по меньшей мере из 15% кремнекислого связующего вещества, вводимого в коллоидной форме.
В ЕР 1240939 предложено для использования в способе PSA или VSA отбирать адсорбенты, обладающие некоторым соотношением между их кинетическими константами массопереноса адсорбируемых соединений в газовой и твердой фазе. В US 6328786 определен порог минимальной механической прочности и константа скорости, более которой адсорбенты являются предпочтительными для применения в способе PSA. В ЕР 1048345 описаны адсорбенты с большой макропористостью, произведенные способом окатывания и лиофилизации.
Третий способ состоит в улучшении доступа к адсорбенту благодаря использованию различных геометрических факторов при формовании за счет одновременного комбинирования уменьшенной толщины активного вещества и достаточно больших просветов для прохода текучего потока с целью обеспечения течения с ограниченными потерями давления. Можно назвать адсорбирующие листы и ткани, монолитные изделия типа пчелиных сот, пены или другие формы.
В FR 2794993 предложено использовать гетерогенные шарики с периферийным адсорбционным слоем с малой толщиной, покрывающим инертное ядро: таким образом диффузионный путь уменьшает
- 1 035737 ся без увеличения потери давления. Недостаток этой системы состоит в малой объемной эффективности: соответствующая часть адсорбера оказывается занятой материалом, инертным в отношении адсорбции, что сильно влияет на размеры установок и, следовательно, на капитальные вложения и также на массу, что может быть затрудняющим фактором в случае портативных приборов очистки/разделения, таких как, например, концентраторы медицинского кислорода.
В заявках US 2012/0093715 и US 2013/0052126 описано, что можно формировать монолитные цеолитовые структуры с иерархической структурой прибавлением полимера к реакционной смеси: как и в случае адсорбирующих листов и тканей полученные твердые вещества обладают очень значительными объемами макропор и мезопор, и, следовательно, эти твердые вещества обладают очень малой плотностью и их объемная эффективность является низкой в силу их низкой объемной адсорбционной способности.
Таким образом, все эти пространственные адсорбционные факторы различной природы ставят относительно сложные проблемы воплощения, механической усталостной прочности или абразивного износа и малой объемной эффективности, поскольку содержание активного вещества часто снижают в пользу инертных связующих веществ или механически упрочняющих волокон или поскольку получаемые материалы обладают очень малой плотностью.
Следовательно, остается потребность в цеолитовых адсорбентах, которые являются приемлемыми для разделения и очистки газов, обладают хорошими характеристиками массопереноса и не обладают недостатками, связанными с использованием адсорбентов предшествующего уровня техники. В частности, остается потребность в цеолитовом адсорбенте, обладающем, кроме того, большой адсорбционной способностью и лучшими кинетическими показателями адсорбции/десорбции, обеспечивающими, в частности, более интенсивное применение способов и предпочтительно способов PSA, TSA или VPSA.
В настоящее время авторами найдено, что указанные ранее цели могут быть достигнуты полностью или, по меньшей мере, частично благодаря адсорбентам, которые специально предназначены для использования при разделении и очистке газов и описание которых приводится далее.
Таким образом, согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к применению для разделения и/или сушки газов по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, содержащего по меньшей мере один цеолит типа А, причем указанный адсорбент характеризуется внешней поверхностью, определенной по адсорбции азота, выраженной в м2 на грамм адсорбента, превышающей 20 м2-г-1 и предпочтительно находящейся в интервале от 20 до 300 м2-г-1, более предпочтительно от 30 до 250 м2-г-1, еще более предпочтительно от 40 до 200 м2-г-1 и наиболее предпочтительно от 50 до 200 м2 -г-1;
содержанием отличающейся от цеолита фракции (PNZ), соответствующим неравенствам 0 < PNZ < 30%, предпочтительно 3 < PNZ < 25%, более предпочтительно 3 < PNZ < 20%, преимущественно 5 < PNZ < 20% и наиболее предпочтительно 7 < PNZ < 18% при определении способом РСА (рентгеноструктурным анализом по дифракции рентгеновских лучей) в массовых процентах по отношению к общей массе адсорбента;
объемом мезопор в интервале от 0,07 до 0,18 см3-г-1, предпочтительно от 0,08 до 0,18 см3-г-1, более предпочтительно от 0,12 до 0,18 см3-г-1 и наиболее предпочтительно от 0,14 до 0,18 см3-г-1, включая граничные значения;
атомным соотношением Si/Al в адсорбенте в интервале от 1,0 до 2,0, предпочтительно от 1,0 до 1,6 и наиболее предпочтительно от 1,0 до 1,4;
причем комплекс измерений осуществляется для адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
В настоящем описании термин цеолит типа А означает цеолит LTA. Согласно предпочтительному варианту осуществления цеолит типа А представляет собой мезопористый цеолит А, выбранный из цеолитов 3А, 4А и 5А. Под обозначением 3А понимают цеолит, устья пор которого приблизительно равны 3 ангстремам (0,3 нм); под обозначением 4А понимают цеолит, устья пор которого приблизительно равны 4 ангстремам (0,4 нм); под обозначением 5А понимают цеолит, устья пор которого приблизительно равны 5 ангстремам (0,5 нм).
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения цеолитовый адсорбирующий материал может содержать также один или несколько других цеолитов, которые выбирают из цеолитов типа FAU (LSX, MSX, X, Y), LTA, СНА (шабазита), HEU (клиноптилолита) и смесей из двух или нескольких из них и более предпочтительно из цеолитов 3А, 4А, 5А и смесей из двух или нескольких из них.
Другие цеолиты в адсорбентах, соответствующих настоящему изобретению или приемлемых для применения в способе по настоящему изобретению, могут содержаться в малых количествах. Эти цеолиты могут рассматриваться как примеси, в частности, по причине того, что они не вносят свой вклад в адсорбцию газов, иными словами, они являются инертными по отношению к адсорбции газов. Эти цеолиты содержат, в порядке неограничительных примеров, содалит, гидроксисодалит, цеолит Р и другие цеолиты, инертные по отношению к адсорбции газов.
- 2 035737
Разные типы цеолитов, содержащихся в цеолитовом адсорбирующем материале, определяют способом РСА. Количество цеолитов также определяют способом РСА и выражают в мас.% по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала.
Таким образом, согласно настоящему изобретению выражение фракция, отличающаяся от цеолита (или PNZ) означает любую фракцию, содержащуюся в адсорбирующем материале и отличающуюся от одного или нескольких цеолитов, указанных ранее и называемых цеолитовая фракция или PZ. Количество фракции, отличающейся от цеолита, выражают как дополнение до 100% цеолитовой фракции адсорбента, то есть %PNZ=100 - %PZ, где %PNZ представляет собой процентную массовую долю PNZ, a %PZ представляет собой процентную массовую долю цеолитовой фракции по отношению к общей массе адсорбента.
Под выражением адсорбент, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием понимают то обстоятельство, что по меньшей мере 90% способных к ионообмену катионных центров цеолитовой фракции заняты катионами кальция.
Цеолитовый адсорбирующий материал, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием, может быть получен и предпочтительно получают по следующей методике:
цеолитовый адсорбирующий материал, подвергаемый кальций-катионному обмену, выдерживают в растворе хлорида кальция с концентрацией 0,5 моль CaCl2 в литре с соотношением жидкости и твердого вещества, равным 10 млт-1, при 70°С в течение 2 ч. Операцию повторяют n раз, причем n равно по меньшей мере 1, предпочтительно по меньшей мере 2, более предпочтительно по меньшей мере 3 и наиболее предпочтительно по меньшей мере 4.
Твердые вещества, получаемые после операций ионообмена под номерами n - 1 и n, последовательно четыре раза промывают погружением в воду из расчета 20 млт-1 для удаления избытка соли и затем сушат в течение 12 ч при 80°С в среде воздуха перед рентгенофлуоресцентным анализом. Если процентная массовая доля оксида кальция в цеолитовом адсорбирующем материале между операциями ионообмена под номерами n - 1 и n стабилизируется с отклонением ±1%, то цеолитовый адсорбирующий материал считается находящимся в форме, в которой по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием. В случае необходимости осуществляют дополнительные операции ионообмена соответственно описанному ранее до установления стабильности процентной массовой доли оксида кальция с отклонением ±1%.
Предпочтительно можно осуществлять последовательный катионообмен большим избытком хлорида кальция до тех пор, пока массовое содержание оксида кальция в цеолитовом адсорбирующем материале, определенное химическим анализом типа рентгенофлуоресцентного анализа, не стабилизируется с отклонением ±1%. Эта методика определения изложена в дальнейшем описании.
Атомное соотношение Si/Al в цеолитовом адсорбирующем материале определяют элементным химическим анализом способом рентгеновской флуоресценции, методика которой хорошо известна специалистам в данной области техники и изложена в дальнейшем описании.
В случае необходимости ионообмен на кальций осуществляют перед анализом согласно методике, подробно описанной ранее. Исходя из объема микропор по Дубинину-Радушкевичу, определенного для цеолитового адсорбирующего материала в кальций-катионитной форме, также можно рассчитывать общий объем по Дубинину-Радушкевичу одного или нескольких цеолитов А с поправкой на PNZ.
Под обозначением Vmicro понимают объем микропор цеолитового адсорбирующего материала, методика определения которого изложена далее. Под обозначением Vmeso понимают объем мезопор цеолитового адсорбирующего материала, методика определения которого изложена далее.
Согласно предпочтительному варианту осуществления указанный ранее по меньшей мере один цеолитовый адсорбирующий материал, приемлемый для применения в рамках настоящего изобретения, характеризуется соотношением (Vmicro - Vmeso)/Vmicro в интервале от -0,3 до 1,0, не включая граничные значения, преимущественно от -0,1 до 0,9, не включая граничные значения, предпочтительно от 0 до 0,9, не включая граничные значения, более предпочтительно от 0,2 до 0,8, не включая граничные значения, еще более предпочтительно от 0,4 до 0,8, не включая граничные значения, и наиболее предпочтительно от 0,6 до 0,8, не включая граничные значения, где Vmicro означает объем микропор, определенный способом Дубинина-Радушкевича, a Vmeso означает объем мезопор, определенный способом БарретаДжойнера-Халенды (BJH), причем комплекс измерений осуществляется для адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Согласно еще одному варианту осуществления указанный ранее по меньшей мере один цеолитовый адсорбирующий материал характеризуется объемом микропор (Vmicro или также объемом по ДубининуРадушкевичу), выраженным в см3 на грамм адсорбирующего материала, в интервале от 0,160 до 0,280 см3-г-1, преимущественно от 0,180 до 0,280 см3-г-1, предпочтительно от 0,200 до 0,280 см3-г-1 и более предпочтительно от 0,220 до 0,280 см3-г-1 при определении для адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
- 3 035737
Общий объем макро- и мезопор в цеолитовых адсорбирующих материалах, приемлемых для применения в рамках настоящего изобретения, при определении по интрузии ртути преимущественно находится в интервале от 0,15 до 0,50 см-г, предпочтительно от 0,20 до 0,40 см3-г-1 и наиболее предпочтительно от 0,20 до 0,35 см3-г-1, причем измерения осуществляются для адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Доля объема макропор в цеолитовом адсорбирующем материале, приемлемом для применения в рамках настоящего изобретения, предпочтительно составляет от 0,20 до 1,00, более предпочтительно от 0,40 до 0,80 и наиболее предпочтительно от 0,45 до 0,65 общего объема макро- и мезопор, включая граничные значения, причем измерения осуществляются для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Цеолитовые адсорбирующие материалы, приемлемые для применения в рамках настоящего изобретения, известны или могут быть получены, исходя из известных способов, или же являются новыми и в силу этого составляют неотъемлемую часть настоящего изобретения.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления при применении по настоящему изобретению предусматривается использование цеолитового адсорбирующего материала, содержащего по меньшей мере один мезопористый цеолит типа А. Под мезопористым цеолитом понимают цеолит, обладающий совместно с микропористостью, характерной для структуры цеолита, внутренними полостями нанометрового размера (мезопористостью), легко идентифицируемыми при наблюдении посредством просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ или по-английски ТЕМ) соответственно, например, описанию в US 7785563.
Более точно указанный цеолит А в цеолитовом адсорбирующем материале представляет собой мезопористый цеолит А, то есть цеолит, обладающий внешней поверхностью, определенной способом tplot, описанным далее, в интервале от 40 до 400 м2-г-1 и предпочтительно от 60 до 200 м2-г-1, включая граничные значения. В широком смысле, согласно настоящему изобретению цеолит, отличающийся от мезопористого, представляет собой цеолит, обладающий в случае необходимости внешней поверхностью, которая при определении описанным далее способом t-plot строго меньше 40 м2-г-1.
В частности, цеолитовые адсорбирующие материалы, приемлемые для применения в рамках настоящего изобретения, содержат по меньшей мере один цеолит типа А, причем указанный по меньшей мере один цеолит типа А характеризуется соотношением Si/Al, равным 1,00 +/- 0,05, при этом соотношение Si/Al определяют способом твердотельного ядерного магнитного резонанса (ЯМР) кремния 29 (ЯМР 29Si) согласно способам, хорошо известным специалистам в данной области техники.
Соотношение Si/Al в каждом из цеолитов, содержащихся в адсорбенте, определяют также способом твердотельного ЯМР.
Согласно предпочтительному варианту осуществления цеолит А в цеолитовом адсорбирующем материале находится в виде кристаллов, среднечисловой диаметр которых, определенный посредством сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), составляет меньше 20 мкм, предпочтительно находится в интервале от 0,1 до 20 мкм, преимущественно от 0,1 до 10 мкм, предпочтительно от 0,5 до 10 мкм и более предпочтительно от 0,5 до 5 мкм, включая граничные значения.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один катион, выбранный из ионов групп IA, IIA, IIIA, IB, IIB, IIIB Периодической системы элементов, трехвалентных ионов из подгруппы лантаноидов или редкоземельных элементов, иона цинка (II), иона серебра (I), иона меди (II), иона хрома (III), иона железа (III), иона аммония и/или иона гидроксония, причем предпочтительными ионами являются ионы кальция, лития, натрия, калия, бария, цезия, стронция, цинка и редкоземельных элементов и более предпочтительно ионы натрия, кальция и калия, и их смесей.
Согласно настоящему изобретению цеолитовые адсорбирующие материалы, описанные ранее, являются наиболее предпочтительно приемлемыми и эффективными в способах разделения и/или сушки в газовой фазе, предпочтительно в способах с переменным давлением, таких как способы типа PSA или VSA, или VPSA, или RPSA, или TSA и/или в способах типа PTSA.
Более точно настоящее изобретение относится к применению по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, содержащего по меньшей мере один цеолит типа А, описанный ранее, в способе сушки и/или разделения газов, называемом в более общем случае просто разделение газов. Под разделением газов понимают сушку, очистку, предварительную очистку, удаление и другие варианты отделения одного или нескольких газообразных соединений, содержащихся в смеси с одним или несколькими газообразными соединениями. В более специфическом аспекте под сушкой понимают селективное улавливание адсорбцией цеолитовым адсорбирующим материалом молекул воды, содержащихся в газовой среде. Таким образом, термин сушка в настоящем описании подпадает под определение термина отделение, причем термин сушка следует понимать как отделение от газообразной среды молекул воды, содержавшихся в указанный газообразной среде.
Согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения цеолитовые адсорбирующие материалы, приемлемые для применения при сушке и очистке газов, представляют собой материалы, которые
- 4 035737 обуславливают малые потери давления или потери давления, приемлемые для указанных ранее вариантов применения.
Таким образом, предпочтительными являются агломерированные и сформованные цеолитовые адсорбирующие материалы, полученные любыми способами, известными специалистам в данной области техники, такими как экструзия, спрессовывание, агломерация на тарелке-грануляторе, в барабанегрануляторе, атомизация и другие способы. Применяемые соотношения связующего вещества, используемого для агломерации, и цеолитов, как правило, соответствуют соотношениям, принятым на предшествующем уровне техники, то есть соответствуют интервалам от 5 до 30 мас.ч. связующего вещества и от 95 до 70 мас.ч. цеолита.
Цеолитовый адсорбирующий материал, приемлемый для применения в рамках настоящего изобретения, независимо от того, находится ли он в форме шариков, экструдированных элементов или в других формах, в общем случае характеризуется среднеобъемным диаметром частиц или их средней длиной (наибольшим размером, если частицы материала не имеют сферической формы), значение которых меньше или равно 7 мм и предпочтительно находится в интервале от 0,05 до 7 мм, более предпочтительно от 0,2 до 5,0 мм и наиболее предпочтительно от 0,2 до 2,5 мм.
Цеолитовые адсорбирующие материалы, приемлемые в контексте настоящего изобретения, имеют, кроме того, механические свойства, в наибольшей степени соответствующие вариантам применения, для которых они предназначены, то есть сопротивление разрушению в слое (REL), определенное по стандарту ASTM 7084-04, в интервале от 0,5 до 3 МПа и предпочтительно от 0,75 до 2,5 МПа для материала с частицами со среднеобъемным диаметром (D50) или длиной (наибольшим размером, если частицы материала не имеют сферической формы) меньше 1 мм, включая граничные значения;
сопротивление разрушению в гранулах, определенное по стандартам ASTM D 4179 (2011) и ASTM D 6175 (2013), в интервале от 0,5 до 30 даН и предпочтительно от 1 до 20 даН для материала с частицами со среднеобъемным диаметром (D50) или длиной (наибольшим размером, если частицы материала не имеют сферической формы), значение которых превышает или равно 1 мм, включая граничные значения.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления при применении по настоящему изобретению предусматривается использование по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, обладающего высокой объемной адсорбционной способностью, то есть удельным объемом микропор, выраженным в см3 на см3 адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием, причем указанный удельный объем микропор превышает 0,01 см3-г-1, преимущественно превышает 0,02 см3-г, предпочтительно превышает 0,03 см3-г, более предпочтительно превышает 0,04 см3-г-1 и еще более предпочтительно превышает 0,05 см3-г-1.
Согласно еще одному варианту осуществления при применении по настоящему изобретению предпочтительно предусматривается использование по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, имеющего потери после прокаливания, определенные при 950°С по стандарту NF EN 196-2, в интервале от 0 до 5% и предпочтительно от 0 до 3 мас.%.
Настоящее изобретение предпочтительно относится к применению по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, определенного ранее, для сушки крекинг-газов. Термин крекинггазы означает газы, полученные крекингом (например, паровым риформингом, каталитическим крекингом, каталитической дегидрогенизацией и другими способами) углеводородного сырья при высокой температуре (> 350°С), причем указанное сырье может, например и неограничительным образом, представлять собой СНГ, этан, лигроин, газойль, вакуумный дистиллят и другое сырье. Способы TSA являются наиболее предпочтительно приемлемыми в этих вариантах применения для сушки крекинг-газов. В этих вариантах предпочтительным является применение адсорбирующих материалов, содержащих по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит 3А.
В этих вариантах применения предпочтительным является цеолитовый адсорбирующий материал, частицы которого имеют среднеобъемный диаметр (или наибольшую длину) в интервале от 0,5 до 7,0 мм, предпочтительно от 1,0 до 7,0 мм и более предпочтительно от 1,5 до 7,0 мм, включая граничные значения.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к применению по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, определенного ранее, для сушки и/или разделения текучих хладагентов, в частности HFC и HFO, таких как, например и неограничительным образом, 1,1,1,2-тетрафторэтан, 2,3,3,3-тетрафторпропен и другие соединения, такие как, например, соединения, указанные в WO 2007/144632. Способы TSA являются наиболее предпочтительно приемлемыми в этих вариантах применения для сушки текучих хладагентов. В этих вариантах предпочтительным является применение адсорбирующих материалов, содержащих по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит А, выбранный из цеолитов 3А, 4А, 5А и их смесей.
В этих вариантах применения предпочтительным является цеолитовый адсорбирующий материал, частицы которого имеют среднеобъемный диаметр (или наибольшую длину) в интервале от 0,3 до 7,0 мм, предпочтительно от 0,8 до 5,0 мм и более предпочтительно от 1,0 до 4,0 мм, включая граничные зна
- 5 035737 чения.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к применению по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, определенного ранее, для сушки спиртов, предпочтительно этанола, предпочтительно способами с переменным давлении (PSA). В этих вариантах предпочтительным является применение адсорбирующих материалов, содержащих по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит 3А.
В этих вариантах применения предпочтительным является цеолитовый адсорбирующий материал, частицы которого имеют среднеобъемный диаметр (или наибольшую длину) в интервале от 0,3 до 7,0 мм, предпочтительно от 0,8 до 5,0 мм и более предпочтительно от 2,0 до 5,0 мм, включая граничные значения.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к применению по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, определенного ранее, для сушки и/или разделения воздуха и промышленных газов. Способы TSA являются наиболее предпочтительно приемлемыми в этих вариантах применения для сушки воздуха и промышленных газов. В этих вариантах предпочтительным является применение адсорбирующих материалов, содержащих по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит А, выбранный из цеолитов 3А, 4А, 5А и их смесей.
Предпочтительно интересным является разделение азота и кислорода воздуха способом PSA или VPSA с применением цеолитового адсорбирующего материала, определенного ранее и содержащего по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит 5А.
В этих вариантах применения предпочтительным является цеолитовый адсорбирующий материал, частицы которого имеют среднеобъемный диаметр (или наибольшую длину) в интервале от 0,3 до 7,0 мм, предпочтительно от 0,8 до 5,0 мм и более предпочтительно от 1,0 до 5,0 мм, включая граничные значения.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к применению по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, определенного ранее, для очистки олефинов, в частности для удаления примесей, предпочтительно для удаления кислородсодержащих примесей и более предпочтительно для удаления метанола, предпочтительно способами адсорбции TSA. В этих вариантах предпочтительным является применение адсорбирующих материалов, содержащих по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит А, выбранный из цеолитов 3А, 4А, 5А и их смесей, предпочтительно из цеолитов 3А, 4А и их смесей.
В этих вариантах применения предпочтительным является цеолитовый адсорбирующий материал, частицы которого имеют среднеобъемный диаметр (или наибольшую длину) в интервале от 0,3 до 7,0 мм, предпочтительно от 0,8 до 5,0 мм и более предпочтительно от 2,0 до 4,0 мм, включая граничные значения.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к применению по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, определенного ранее, для сушки и/или разделения природного газа, в частности для удаления примесей и предпочтительно для удаления диоксида углерода, гидросульфидов и/или легких меркаптанов (с одним или двумя атомами углерода: C1SH, C2SH), предпочтительно способами адсорбции TSA, PSA или PTSA. В этих вариантах предпочтительным является применение адсорбирующих материалов, содержащих по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит А, выбранный из цеолитов 3А, 4А, 5А и их смесей.
В этих вариантах применения предпочтительным является цеолитовый адсорбирующий материал, частицы которого имеют среднеобъемный диаметр (или наибольшую длину) в интервале от 0,3 до 7,0 мм, предпочтительно от 0,8 до 5,0 мм и более предпочтительно от 2,0 до 5,0 мм, включая граничные значения.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к применению по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, определенного ранее, для разделения парафинов, предпочтительно в газовой фазе, предпочтительно способами адсорбции TSA. В этих вариантах предпочтительным является применение адсорбирующих материалов, содержащих по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит 5А.
В этих вариантах применения предпочтительным является цеолитовый адсорбирующий материал, частицы которого имеют среднеобъемный диаметр (или наибольшую длину) в интервале от 0,3 до 7,0 мм, предпочтительно от 0,8 до 5,0 мм и более предпочтительно от 2,0 до 5,0 мм, включая граничные значения.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к применению по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, определенного ранее, для сушки и/или очистки синтез-газа. Пример способа очистки синтез-газа описан в ЕР 1312406. Синтез-газ, рассматриваемый в данном случае, предпочтительно представляет собой синтез-газ на основе водорода и монооксида углерода и/или водорода и азота (синтез-газ для производства водорода) и более предпочтительно смеси водорода и монооксида углерода и/или водорода и азота, причем синтез-газ, кроме того, может содержать или включать в качестве загрязнения диоксид углерода и одну или несколько возможных других примесей, таких как, например и неограничительным образом, одну или несколько примесей, вы
- 6 035737 бранных из азота, монооксида углерода, кислорода, аммиака, углеводородов и кислородпроизводных соединений, в частности алканы, в частности метан, спирты, в частности метанол, и другие примеси.
Таким образом, применение согласно настоящему изобретению наиболее предпочтительно приемлемо для удаления азота, монооксида углерода, диоксида углерода, метана и других примесей предпочтительно способами адсорбции при переменном давлении (PSA) для производства водорода. В этих вариантах применения предпочтительными являются адсорбирующие материалы, содержащие по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит А, выбранный из цеолитов 3А, 4А, 5А и их смесей.
В этих вариантах применения предпочтительным является цеолитовый адсорбирующий материал, частицы которого имеют среднеобъемный диаметр (или наибольшую длину) в интервале от 0,3 до 7,0 мм, предпочтительно от 0,8 до 5,0 мм и более предпочтительно от 1,0 до 3,0 мм, включая граничные значения.
Согласно другому варианту настоящее изобретение относится к цеолитовому адсорбирующему материалу, характеризующемуся соотношением Si/Al в указанном адсорбенте, соответствующим неравенствам 1,0 < Si/Al < 2,0, предпочтительно 1,0 < Si/Al < 1,6 и более предпочтительно 1 < Si/Al < 1,4;
объемом мезопор в интервале от 0,07 до 0,18 см3-г-1, предпочтительно от 0,10 до 0,18 см3-г-1, более предпочтительно от 0,12 до 0,18 см3-г-1 и наиболее предпочтительно от 0,14 до 0,18 см3-г-1, включая граничные значения;
соотношением (Vmicro - Vmeso)/Vmicro в интервале от -0,3 до 1,0, не включая граничные значения, преимущественно от -0,1 до 0,9, не включая граничные значения, предпочтительно от 0 до 0,9, не включая граничные значения, более предпочтительно от 0,2 до 0,8, не включая граничные значения, еще более предпочтительно от 0,4 до 0,8, не включая граничные значения, и наиболее предпочтительно от 0,6 до 0,8, не включая граничные значения, где Vmicro определено способом Дубинина-Радушкевича, a Vmeso определено способом BJH;
содержанием отличающейся от цеолита фракции (PNZ), соответствующим неравенствам 0 < PNZ < 30%, предпочтительно 3 < PNZ < 25%, более предпочтительно 3 < PNZ < 20%, преимущественно 5 < PNZ < 20% и наиболее предпочтительно 7 < PNZ < 18% при определении способом РСА в массовых процентах по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала;
причем комплекс измерений осуществляется для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению, определенный ранее, представляет собой материал, новизна которого состоит в том, что он представляет собой результат агломерации со связующим веществом, аналогичным описанному далее, по меньшей мере одного мезопористого цеолита А, при этом термин мезопористый, уже определенный ранее, означает цеолит, обладающий совместно с микропористостью, характерной для структуры цеолита, внутренними полостями нанометрового размера (мезопористостью), легко идентифицируемыми при наблюдении посредством просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ или по-английски ТЕМ) соответственно, например, описанию в US 7785563.
Более точно цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один мезопористый цеолит А, то есть цеолит, обладающей внешней поверхностью, определенной описанным далее способом t-plot, в интервале от 40 до 400 м2-г-1 и предпочтительно от 60 до 200 м2-г-1, включая граничные значения.
Кроме того, цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению содержит по меньшей мере один металл, выбранный из калия, натрия, кальция и смесей из двух или нескольких этих металлов, предпочтительно два металла, выбранные из калия, натрия и кальция.
Эти характеристики делают цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению особенно приемлемым для обработки газов соответственно изложенному ранее в настоящем описании.
Цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению может находиться в любых формах, известных специалистам в данной области техники, и предпочтительно в простых геометрических формах, то есть в форме гранул, например, типа шариков или палочек, то есть в сферических или цилиндрических формах соответственно. Такие простые формы являются наиболее предпочтительно приемлемыми, поскольку они легко реализуются, в частности, по причине своей формы и размеров, совместимых с существующими технологиями. Кроме того, эти простые формы делают применяемые способы малоэнергоемкими, причем цеолитовый адсорбирующий материал обуславливает малые потери давления и обладает улучшенными характеристиками массопереноса.
Цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению может быть получен любым способом, известным специалистам в данной области техники, и особенно и предпочтительно, исходя из способа получения мезопористого цеолита А соответственно описанию, например, в WO 2007/043731, агломерацией полученных кристаллов по меньшей мере с одним органическим или неорганическим и предпочтительно неорганическим связующим веществом и более предпочтительно со связующим веществом, выбранным из глин, необязательно способных превращаться в цеолит, и предпочтительно из као
- 7 035737 линов, каолинитов, накритов, диккитов, галлуазитов, аттапульгитов, сепиолитов, монтмориллонитов, бентонитов, иллитов и метакаолинов, а также из смесей двух или нескольких этих видов глины в любых пропорциях.
Агломерация и формование могут быть осуществлены любыми способами, известными специалистам в данной области техники, такими как экструзия, спрессовывание, агломерация на тарелкегрануляторе, в барабане-грануляторе, атомизация и другие способы. Эти различные способы обладают преимуществом, состоящим в возможности получать адсорбирующие материалы по настоящему изобретению, обладающие ранее описанными размерами и формами и являющиеся наиболее предпочтительно приемлемыми для обработки газов.
Соотношения связующего вещества, используемого для агломерации, (например глины, как было указано ранее) и одного или нескольких цеолитов, используемых для получения, как правило, соответствуют соотношениям, принятым на предшествующем уровне техники, и изменяются в зависимости от требуемого содержания PNZ и степени превращения связующего вещества в цеолит. Эти соотношения могут быть легко рассчитаны специалистами в области синтеза цеолитовых агломератов.
Агломераты цеолитовых адсорбирующих материалов независимо от того, находятся ли они в форме шариков, экструдированных элементов или в других формах, в общем случае характеризуются среднеобъемным диаметром частиц или их средней длиной (наибольшим размером, если частицы не имеют сферической формы), значение которых меньше или равно 7 мм и предпочтительно находится в интервале от 0,05 до 7 мм, более предпочтительно от 0,2 до 5 мм и наиболее предпочтительно от 0,2 до 2,5 мм.
Способ получения цеолитовых адсорбирующих материалов по настоящему изобретению легко адаптируется на основе способов получения, известных специалистам в данной области техники, как уже было указано, причем применение по меньшей мере одного мезопористого цеолита А не изменяет эти известные способы в значительной степени, так что способ получения представляет собой способ, который является легко осуществляемым, быстрым и экономичным и, следовательно, легко реализуемым в промышленном масштабе с минимальным числом стадий.
Цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению предпочтительно содержит одновременно макропоры, мезопоры и микропоры. Под макропорами понимают поры, размер устьев которых превышает 50 нм и предпочтительно находится в интервале от 50 до 400 нм. Под мезопорами понимают поры, размер устьев которых находится в интервале от 2 до 50 нм, не включая граничные значения. Под микропорами понимают поры, размер устьев которых меньше 2 нм.
Согласно предпочтительному варианту осуществления цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению обладает объемом микропор (объемом по Дубинину-Радушкевичу), выраженным в см3 на грамм цеолитового адсорбирующего материала, в интервале от 0,160 до 0,280 см3-г-1, предпочтительно от 0,180 до 0,280 см3-г-1, более предпочтительно от 0,200 до 0,280 см3-г-1 и преимущественно от 0,220 до 0,280 см3-г-1 при определении объема микропор для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Общий объем макро- и мезопор в цеолитовых адсорбирующих материалах по настоящему изобретению при определении по интрузии ртути преимущественно находится в интервале от 0,15 до 0,50 см3-г-1, предпочтительно от 0,20 до 0,40 см3-г-1 и наиболее предпочтительно от 0,20 до 0,35 см3-г-1, причем измерения осуществляются для адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Доля объема макропор в цеолитовом адсорбирующем материале предпочтительно составляет от 0,2 до 1,0, более предпочтительно от 0,4 до 0,8 и наиболее предпочтительно от 0,45 до 0,65 общего объема макро- и мезопор, включая граничные значения, причем измерения осуществляются для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Размер кристаллов цеолита типа А, использованных для получения цеолитового адсорбирующего материала по настоящему изобретению, а также размер элементов цеолита типа А в цеолитовом адсорбирующем материале, определяют наблюдением посредством сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Средний диаметр кристаллов цеолита типа А предпочтительно находится в интервале от 0,1 до 20 мкм, предпочтительно от 0,5 до 20 мкм и более предпочтительно от 0,5 до 10 мкм. Наблюдение посредством СЭМ позволяет также подтвердить присутствие фракции, отличающейся от цеолита и содержащей в агломератах, например, остаточное связующее вещество (которое не было конвертировано во время возможной стадии превращения в цеолит) или любую другую аморфную фракцию.
Согласно предпочтительному варианту осуществления цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению характеризуется внешней поверхностью, определенной по адсорбции азота, выраженной в м2 на грамм адсорбента, превышающей 20 м2-г-1 и предпочтительно находящейся в интервале от 20 до 300 м2-г-1, предпочтительно от 30 до 250 м2-г-1, более предпочтительно от 40 до 200 м2-г-1 и наиболее предпочтительно в интервале от 50 до 200 м2-г-1, причем измерения осуществляются для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Согласно предпочтительному варианту осуществления цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению обладает высокой объемной адсорбционной способностью, то есть удельным объе
- 8 035737 мом микропор, выраженным в см3 на см3 цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием, причем указанный удельный объем микропор превышает 0,01 см3-г-1, преимущественно превышает 0,02 см3·г-1, предпочтительно превышает 0,03 см3-г-1, более предпочтительно превышает 0,04 см3-г-1 и еще более предпочтительно превышает 0,05 см3-г-1.
Согласно предпочтительному варианту осуществления цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению содержит по меньшей мере один мезопористый цеолит А, определенный ранее, причем указанный по меньшей мере один цеолит характеризуется соотношением Si/Al, равным 1,00 +/0,05, при определении, осуществленном для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один катион, выбранный из ионов групп IA, IIA, IIIA, IB, IIB, IIIB Периодической системы элементов, трехвалентных ионов из подгруппы лантаноидов или редкоземельных элементов, иона цинка (II), иона серебра (I), иона меди (II), иона хрома (III), иона железа (III), иона аммония и/или иона гидроксония, причем предпочтительными ионами являются ионы кальция, лития, натрия, калия, бария, цезия, стронция, цинка и редкоземельных элементов и более предпочтительно ионы натрия, кальция и калия.
Согласно еще одному предпочтительному варианту цеолитовый адсорбирующий материал по настоящему изобретению не содержит другую цеолитовую структуру, отличающуюся от структуры A (LTA). Выражение не содержит другую цеолитовую структуру, отличающуюся от структуры А понимают в том смысле, что при анализе способом РСА (по дифракции рентгеновских лучей) адсорбирующего материала по настоящему изобретению не удается обнаруживать другую цеолитовую структуру, отличающуюся от структуры LTA, в количестве больше 5 мас.% и предпочтительно больше 2 мас.% по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала, включая граничные значения.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления материал по настоящему изобретению обладает общим объемом макро- и мезопор, определенным по интрузии ртути, в интервале от 0,15 до 0,50 см3-г-1 и характеризуется долей объема макропор в интервале от 0,2 до 1 и предпочтительно от 0,4 до 0,8 общего объема макро- и мезопор, включая граничные значения, причем измерения осуществляются с адсорбирующим материалом, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Способы определения характеристик
Физические свойства цеолитовых адсорбирующих материалов определены способами, известными специалистам в данной области техники, причем основные из способов приведены далее в порядке напоминания.
Гранулометрический состав кристаллов цеолитов
Оценка среднечислового диаметра кристаллов цеолита типа А, содержащихся в цеолитовых адсорбирующих материалах и используемых для получения цеолитовых адсорбирующих материалов, осуществляют наблюдением посредством сканирующего электронного микроскопа (МЕВ).
Для оценки размеров кристаллов цеолита в пробах получают набор рентгенограмм с увеличение по меньшей мере в 5000 раз. Затем определяют диаметр по меньшей мере 200 кристаллов посредством специальной программы, например программы Smile View, разработанной компанией LoGraMi. Точность определения составляет около 3%.
Гранулометрический состав цеолитовых адсорбентов
Определение среднеобъемного диаметра (или диаметра, соответствующего среднему объему) цеолитового адсорбирующего материала способом по настоящему изобретению осуществляют анализом гранулометрического распределения пробы адсорбирующего материала по методике получения изображений согласно стандарту ISO 13322-2:2006 с использованием вращаемого слоя, позволяющего пробе проходить перед объективом камеры.
Затем рассчитывают среднеобъемный диаметр, исходя из гранулометрического распределения согласно стандарту ISO 9276-2:2001. В настоящем описании для частиц цеолитовых адсорбирующих материалов используют выражение среднеобъемный диаметр или также размер. Точность определения составляет около 0,01 мм для диапазона размеров частиц адсорбирующих материалов, приемлемых в рамках настоящего изобретения.
Химический анализ цеолитовых адсорбирующих материалов: определение соотношения Si/Al и степени ионообмена
Элементный химический анализ цеолитового адсорбирующего материала, описанного ранее, может быть осуществлен различными аналитическими способами, известными специалистам в данной области техники. Среди этих способов можно назвать способ химического анализа по рентгеновской флуоресценции согласно описанию стандарта NF EN ISO 12677:2011 на волнодисперсионном спектрометре (WDXRF), например на приборе Tiger S8 компании Bruker.
Способ рентгеновской флуоресценции представляет собой способ неразрушающего спектрального анализа, в котором используется фотолюминесценция атомов в диапазоне рентгеновских лучей, для ус
- 9 035737 тановления элементного состава пробы. Возбуждение атомов в общем случае пучком рентгеновских лучей или бомбардировкой электронами порождает специфические излучения после возвращения атомов в основное состояние. Обычно после градуирования погрешность определения каждого оксида составляет меньше 0,4 мас.%.
Другие способы анализа представляют собой, например, способы атомно-абсорбционной спектрометрии (AAS) и атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES), описанные в стандартах NF EN ISO 21587-3 или NF EN ISO 21079-3 и осуществляемые, например, на приборе типа Perkin Elmer 4300DV.
Спектр рентгеновской флуоресценции имеет преимущество, состоящее в очень малой зависимости от химической комбинации элементов, что позволяет одновременно осуществлять точное количественное и качественное определение. Обычно после градуирования для каждого из оксидов SiO2 и Al2O3, а также других оксидов (таких как оксиды, образуемые участвующими в ионообмене катионами, например кальция) погрешность определения составляет меньше 0,4 мас.%.
Таким образом, элементные химические анализы, описанные ранее, позволяют одновременно определять соотношение Si/Al в цеолите, использованном в цеолитовом адсорбирующем материале, и соотношение Si/Al в цеолитовом адсорбирующем материале. В описании настоящего изобретения погрешность определения соотношения Si/Al составляет ±5%. Определение соотношения Si/Al в цеолите, содержащемся в адсорбирующем материале, может быть осуществлено также спектроскопией твердотельного ядерного магнитного резонанса (ЯМР) кремния.
Качество ионообмена связано с числом молей катиона, содержащегося в цеолитовом адсорбирующем материале после ионообмена. Более точно степень ионообмена на заданный катион оценивают по соотношению между числом молей указанного катиона и числом молей смеси катионов, участвующих в ионообмене. Соответствующие количества каждого из катионов оценивают химическим анализом катионов. Например, степень обмена на ионы кальция оценивают по соотношению между общим числом катионов Са2+ и общим числом катионов, участвующих в ионообмене (например, Са2+, К+, Li+, Ba2+, Cs+, Na+ и т.д.), причем количество каждого из катионов оценивают химическим анализом соответствующих оксидов (Na2O, CaO, K2O, BaO, Li2O, Cs2O и т.д.). В этом способе расчета учитываются также вероятные оксиды, содержащиеся в остаточном связующем веществе цеолитового адсорбирующего материала. Однако количество таких оксидов полагают пренебрежимо малым по сравнению с оксидами, образуемыми катионами ионообменных центров одного или нескольких цеолитов в цеолитовом адсорбирующем материале по настоящему изобретению.
Объем макропор и мезопор
Объемы макропор и мезопор определяют порометрией по интрузии ртути. Для анализа распределения объема пор, относящихся к макропорам и мезопорам, применяют ртутный порометр типа Autopore® 9500 компании Micromeritics.
Экспериментальный способ, описанный в руководстве к прибору, отсылающем к стандарту ASTM D4284-83, состоит в том, что предварительно взвешенную пробу анализируемого цеолитового адсорбирующего материала (при известных потерях после прокаливания) помещают в ячейку порометра, затем после предварительного удаления газов (при давлении 30 мкм рт.ст. в течение по меньшей мере 10 мин), заполняют ячейку ртутью при заданном давлении (0,0036 МПа) и затем прикладывают ступенчато возрастающее давление до 400 МПа для того, чтобы обеспечить постепенное проникновение ртути в сеть пор пробы.
Таким образом, согласно настоящему описанию объемы макропор и мезопор в цеолитовых адсорбирующих материалах, выраженные в см3-г-1, определяют по интрузии ртути и относят к массе пробы образца в пересчете на безводный эквивалент, то есть на массу указанного материала, скорректированную на потери после прокаливания. При этом измерения осуществляют для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Механическая прочность цеолитовых адсорбирующих материалов
Сопротивление разрушению в слое в случае цеолитовых адсорбирующих материалов, описанных в настоящем изобретении, определяют по стандарту ASTM 7084-04. Механическое сопротивление разрушению в гранулах определяют прибором Grain Crushing strength, реализуемым компанией Vinci Technologies, согласно стандартам ASTM D 4179 и D 6175.
Определение объема микропор
Определение объема микропор осуществляют традиционными способами, такими как определение объемов по Дубинину-Радушкевичу (по адсорбции жидкого азота при 77К или жидкого аргона при 87К).
Объем по Дубинину-Радушкевичу определяют, исходя из определения изотермы адсорбции газа, такого как азот или аргон, при температуре сжижения, в зависимости от размеров устьев пор цеолита: в случае цеолита А, в котором по меньшей мере 90% противоионов предварительно заменены кальцием, выбирают азот. До адсорбции цеолитовый адсорбирующий материал предварительно освобождают от газов при температуре в интервале от 300 до 450°С в течение промежутка времени от 9 до 16 ч в вакууме (Р < 6,7-10-4 Па). Затем осуществляют определение изотерм адсорбции на приборе типа ASAP 2020
- 10 035737 компании Micromeritics по меньшей мере в 35 точках измерения относительного давления в виде соотношения Р/Ро в интервале от 0,002 до 1. Объем микропор определяют согласно Дубинину-Радушкевичу, исходя из полученной изотермы соответственно стандарту ISO 15901-3 (2007). Объем микропор, оцененный по уравнению Дубинина-Радушкевича, выражают в см3 жидкого адсорбата на грамм цеолитового адсорбирующего материала. Погрешность определения составляет ±0,003 см3-г-1 при определении, осуществленном для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Определение удельного объема микропор
Удельный объем микропор рассчитывают, исходя из объема микропор, определенного ранее, и умножая указанный объем микропор на кажущуюся плотность цеолитового адсорбирующего материала. Кажущуюся плотность определяют соответственно описанию стандарта DIN 8948/7.6.
Потери после прокаливания цеолитовых адсорбирующих материалов
Потери после прокаливания определяют в окислительной атмосфере прокаливанием пробы на воздухе при температуре 950 ± 25°С соответственно описанию стандарта NF EN 196-2 (апрель 2006 г.). Среднее квадратичное отклонение определения составляет меньше 0,1%.
Качественный и количественный рентгеноспектральный анализ
Чистоту цеолитов в цеолитовых адсорбирующих материалах оценивают анализом по дифракции рентгеновских лучей, известным специалистам в данной области техники под акронимом РСА. Это определение осуществляют на приборе РСА марки Bruker.
Этот анализ позволяет идентифицировать разные цеолиты, содержащиеся в адсорбирующем материале, поскольку каждый из цеолитов характеризуется уникальной дифрактограммой, определяемой расположением дифракционных пиков и их относительной величиной.
Цеолитовые адсорбирующие материалы дробят и затем распределяют и разглаживают на подложке пробы простым механическим сжатием.
Условия записи дифрактограмм, получаемых на приборе D5000 Bruker, приведены далее:
трубка Cu, используемая при 40 кВ и 30 мА;
размер щелей (расходящейся, диффузионной и аналитической) = 0,6 мм;
фильтр: Ni;
устройство вращения пробы: 15 об-мин-1;
диапазон измерений: 3° < 2Θ < 50°;
шаг: 0,02°;
время подсчета импульсов за шаг: 2 с.
Интерпретацию полученной дифрактограммы осуществляют посредством программы EVA с идентификацией цеолитов с помощью базы ICDD PDF-2, выпуск 2011 г.
Количество цеолитовых фракций LTA по массе определяют анализом РСА, причем этот способ используют также для определения количества цеолитовых фракций, отличающихся от LTA. Этот анализ осуществляют на приборе марки Bruker, а затем посредством программы TOPAS компании Bruker оценивают количество цеолитовых фракций по массе.
Определение внешней поверхности (м2/г) способом t-plot
В способе расчета, называемом t-plot, используют значения изотермы адсорбции Qads=f(P/P0), что позволяет рассчитывать поверхность микропор. Значение внешней поверхности можно определить, вычисляя разность с поверхностью BET, которая определяет общую поверхность пор в м2/г ^ввт=поверхность микропор+внешняя поверхность).
Для расчета поверхности микропор способом t-plot строят кривую Qads (см3-г-1) в зависимости от толщины слоя t, зависящей от парциального давления Р/Р0, которое образовывалось бы на сравнительном непористом материале (t представляет собой функцию от log (Р/Р0), при этом применимо уравнение Харкинса и Юра: [13,99/(0,034 - log (Р/Р0))0,5]. В интервале t от 0,35 до 0,5 нм можно провести прямую, определяющую начальную ординату Qads, которая позволяет рассчитать поверхность микропор. Если материал не является микропористым, то прямая проходит через 0 при определении, осуществленном для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Определение объема мезопор
Определение объема мезопор осуществляют традиционными способами, такими как определение объемов по Баррету-Джойнеру-Халенде (по адсорбции жидкого азота при 77К).
Объем мезопор определяют, исходя из определения изотермы адсорбции газа, такого как азот, при температуре сжижения в зависимости от размеров устьев пор цеолита: В случае цеолита А, в котором по меньшей мере 90% противоионов предварительно заменены кальцием, выбирают азот. До адсорбции цеолитовый адсорбирующий материал предварительно освобождают от газов при температуре в интервале от 300 до 450°С в течение промежутка времени от 9 до 16 ч в вакууме (Р < 6,7-10-4 Па). Затем осуществляют определение изотерм адсорбции на приборе типа ASAP 2020 компании Micromeritics по меньшей мере в 35 точках измерения относительного давления в виде соотношения Р/Р0 в интервале от
- 11 035737
0,002 до 1. Объем микропор определяют согласно Баррету-Джойнеру-Халенде, исходя из полученной изотермы соответственно стандарту ISO 15901-2 (2007). Объем мезопор, оцененный по уравнению Баррета-Джойнера-Халенды, выражают в см3 жидкого адсорбата на грамм цеолитового адсорбирующего материала, причем измерения осуществляются для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Приведенные далее примеры служат для пояснения настоящего изобретения и не имеют целью ограничить объем патентной охраны, определенный в пунктах приложенной формулы изобретения.
Пример 1. Получение цеолитового адсорбирующего материала по настоящему изобретению
Стадия 1. Синтез мезопористого цеолита А с прибавлением зародышеобразующего геля и основного геля
a) Получение основного геля
В стеклянном реакторе вместимостью 1,5 л, оснащенном 3-лопастной мешалкой, обеспечивающей скорость 600 об-мин-1, и снабженном греющей рубашкой и датчиком температуры, получают основной гель, смешивая раствор алюмината, содержащий 151 г гидроксида натрия (NaOH), 112,4 г тригидрата оксида алюминия (А12О3-ЗН2О, содержащего 65,2 мас.% Al2O3) и 212 г воды при 35°С в течение 5 мин при перемешивании со скоростью 600 об-мин-1 с раствором силиката, содержащим 321,4 г силиката натрия и 325 г воды при 35°С.
Основной гель характеризуется следующими стехиометрическими соотношениями: 3,13Na2O/Al2O3/1,92SiO2/68H2O. Гомогенизацию основного геля осуществляют перемешиванием при 600 об-мин-1 в течение 15 мин при 35°С.
b) Прибавление зародышеобразукщего геля
К основному гелю при 35°С и перемешивании при 300 об-мин-1 прибавляют 11,2 г зародышеобразующего геля (или 1 мас.%) с составом 2,05Na2O/Al2O3/1,92SiO2/87H2O, полученного аналогичным образом, что и основной гель, и смеси дают зреть в течение 2 ч при 25°С. После гомогенизации при 300 об-мин-1 в течение 5 мин скорость перемешивания уменьшают до 190 об-мин-1 и продолжают перемешивать в течение 30 мин.
c) Введение в реакционную смесв структурирующего агента
В реакционную смесь вносят 35,7 г 60%-го раствора хлорида [3(триметоксисилил)пропил]октадецилдиметиламмония (ТРОАС) в метаноле (МеОН) при перемешивании со скоростью 600 об-мин-1 (молярное соотношение ТРОАС/А1203=0,04). Стадию созревания осуществляют при 35°С в течение 10 мин при 300 об-мин-1 перед инициацией кристаллизации.
d) Кристаллизация
Скорость перемешивания снижают до 190 об-мин-1 и температуру в греющей рубашке реактора устанавливают равной 105°С для того, чтобы реакционную смесь нагреть до температуры 97°С в течение 40 мин. После выдерживания в течение 3 ч при 97°С реакционную смесь охлаждают, циркулируя холодную воду через греющую рубашку, для остановки кристаллизации.
e) Фильтрование/промывка
Твердые вещества отделяют через фильтр из пористого стекла и затем промывают умягченной водой до нейтрального значения рН.
f) Сушка
Сушку осуществляют в сушильном шкафу при 90°С в течение 8 ч для получения твердого вещества с потерями после прокаливания 20%.
Стадия 2. Ионообмен на кальций для получения порошка мезопористого цеолита СаА
a) Обмен на ионы кальция
Для получения диаметра микропор около 0,5 нм осуществляют обмен на ионы кальция. Приняты следующие условия ионообмена: 50 г сухого порошка приводят в контакт с 500 см3 0,5 М раствора CaCl2 при 70°С в течение 2 ч, затем фильтруют и промывают 280 см3 воды. Операцию повторяют 3 раза (тройной ионообмен). Степень обмена на ионы кальция составляет 92%.
b) Сушка
Сушку осуществляют в сушильном шкафу при 90°С в течение 8 ч для получения твердого вещества с потерями после прокаливания 20%.
c) Прокаливание
Прокаливание сухого продукта, необходимое для одновременного освобождения микропор (от воды) и мезопор за счет удаления структурирующего агента, осуществляют при удалении газов вакуумированием с постепенным подъемом температуры с шагом 50 до 400°С в течение промежутка времени от 9 до 16 ч в вакууме (Р < 6,7- 10-4 Па).
Объем микропор и внешняя поверхность, определенные по методике t-plot, исходя из изотермы адсорбции азота при 77К, после удаления газов при разрежении и при 400°С в течение 10 ч, составляют соответственно от 0,208 до 92 м2-г-1. Среднечисловой диаметр кристаллов составляет 0,8 мкм. Диаметр мезопор, рассчитанный из изотермы адсорбции азота, определенной способом DFT, находится в интервале от 5 до 10 нм. Дифрактограмма рентгеновских лучей соответствует структуре чистого LTA, при
- 12 035737 этом никакие другие цеолитовые фракции обнаружены не были. Молярное соотношение Si/Al в мезопористом СаА, определенное способом рентгеновской флуоресценции, равно 1, 02.
Стадия 3. Получение агломератов мезопористого цеолита СаА
В последующем описании приведенные значения масс выражены в расчете на безводный эквивалент.
Получают однородную смесь, состоящую из 1700 г кристаллов мезопористого цеолита СаА, полученного на стадии 2, 300 г аттапульгита Zeoclay®, реализуемого компанией СЕСА, а также воды в количестве, обеспечивающем потери после прокаливания пасты перед формованием в размере 35%. Полученную таким образом пасту используют на тарелке-грануляторе для получения шариков агломерированного цеолитового адсорбирующего материала. Отбор просеиванием полученных шариков осуществляют так, чтобы собрать шарики с диаметром в интервале от 0,3 до 0,8 мм и со среднеобъемным диаметром, равным 0,55 мм.
Шарики сушат в течение ночи в вентилируемом сушильном шкафу при 80°С. Затем их прокаливают в течение 2 ч при 550°С при продувке азотом и затем в течение 2 ч при 550°С при продувке сухим декарбонизированным воздухом.
Стадия 4. Определение характеристик
Внешняя поверхность шариков мезопористого цеолита СаА равна 92 м2 на грамм адсорбента, а объем микропор составляет 0,202 см3 на грамм адсорбента. Удельный объем микропор составляет 0,131 см3 на см3 цеолитового адсорбирующего материала. Объем мезопор равен 0,140 см3 на грамм адсорбента в натрий-катионитной форме. Общий объем макро- и мезопор, определенный по интрузии ртути, составляет 0,41 см3 на грамм адсорбента.
Атомное соотношение Si/Al в адсорбенте составляет 1,25. Соотношение Si/Al в цеолите, содержащемся в цеолитовом адсорбирующем материале, равно 1,01 при определении способом твердотельного ЯМР кремния 29.
Содержание отличающейся от цеолита фракции (PNZ) при определении способом РСА и в расчете на массу по отношению к общей массе адсорбента составляет 15,0%.
Пример 2 Сравнительный цеолитовый адсорбирующий материал
Молекулярное сито Siliporite® NK20 компании СЕСА представляет собой материал на основе цеолита СаА, агломерированного с аттапульгитом. Среднеобъемный диаметр шариков равен 0,55 мм. Содержание оксида кальция СаО, определенное способом ICP-AES, составляет 15,7 мас.% по отношению к общей массе молекулярного сита или соответствует степени ионообмена на Са, равной 92% в расчете на порошок.
Внешняя поверхность равна 39 м2 на грамм адсорбента, а объем микропор составляет 0,238 см3 на грамм адсорбента. Удельный объем микропор составляет 0,167 см3 на см3 цеолитового адсорбирующего материала. Объем мезопор равен 0,07 см3 на грамм адсорбента. Общий объем макро- и мезопор, определенный по интрузии ртути, составляет 0,30 см3-г-1 для адсорбента в натрий-катионитной форме.
Атомное соотношение Si/Al в адсорбенте составляет 1,23. Содержание отличающейся от цеолита фракции (PNZ) при определении способом РСА и в расчете на массу по отношению к общей массе адсорбента составляет 15,5%.
Пример 3. Испытания по разделению N2/O2 в неподвижном слое адсорбента в случае адсорбции при переменном давлении.
Испытание по разделению N2/O2 осуществляли адсорбцией в одной колонке согласно принципу, изложенному в статье Е. Alpay и соавт. (см. выше).
На фиг. 1 показана схема осуществленной установки. В колонку (1) с внутренним диаметром 27,5 мм и внутренней высотой 600 мм, заполненную цеолитовым адсорбирующим материалом (2), подавали сухой воздух (3) в прерывистом режиме, обеспечиваемом благодаря клапану (4). Время подачи в колонку (1) потока (3) называют временем адсорбции. Когда в колонку (1) не подается сухой воздух, то поток (3) удаляется в атмосферу через клапан (5). Цеолитовый адсорбирующий материал предпочтительно адсорбирует азот, так что воздух, обогащенный кислородом, выходит из колонки через обратный клапан (6) в буферную емкость (7). Регулирующий клапан (8) в непрерывном режиме обеспечивает поступление газа на выход (9) с фиксированным постоянным расходом 1 нл-мин-1. Когда в колонку (1) не подается газ, то есть когда клапан (4) закрыт, а клапан (5) открыт, то в колонке (1) снижается давление за счет сброса газа через клапан (10) в атмосферу (11) в течение промежутка времени, называемого временем десорбции. Фазы адсорбции и десорбции следуют одна за другой. Длительность этих фаз фиксированно повторяется из цикла в цикл и может регулироваться. В табл. 1 указано соответствующее состояние клапанов в зависимости от фаз адсорбции и десорбции.
- 13 035737
Таблица 1
| Фаза адсорбции | Фаза десорбции |
| Клапан (4) открыт | Клапан (4) закрыт |
| Клапан (5) закрыт | Клапан (5) открыт |
| Клапан (10) закрыт | Клапан (10) открыт |
Испытания были последовательно осуществлены с цеолитовыми адсорбирующими материалами по примеру 1 (по настоящему изобретению) и примеру 2 (сравнительному). В колонку загружали постоянный объем адсорбирующих материалов, соответствовавший 241,2 и 259,2 г.
Давление на входе устанавливали равным 280 кПа выше атмосферного. Расход на выходе устанавливали равным 1 нл-мин-1. Время адсорбции устанавливали равным 0,25 с. Время десорбции варьировали в интервале от 0,25 до 1,50 с. Концентрацию кислорода на выходе (9) определяли анализатором кислорода Servomex 570A.
На фиг. 2 показано содержание кислорода в потоке, полученном на выходе (9), в зависимости от установленного времени десорбции в случае материалов по примеру 1 и примеру 2. Несмотря на меньшую массу загрузки в колонке, материал по примеру 1 (по настоящему изобретению) оказался значительно более эффективным, чем материал по примеру 2 (сравнительному).
Claims (25)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Применение по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала, содержащего по меньшей мере один цеолит типа А для разделения, очистки и/или сушки газов, причем указанный цеолитовый адсорбирующий материал характеризуется внешней поверхностью, определенной по адсорбции азота, выраженной в м2 на грамм адсорбента, в пределах между 40 м2-г-1 и 200 м2 -г-1;содержанием нецеолитовой фракции (PNZ), соответствующим неравенствам 0 < PNZ < 30%, при определении методом ДРЛ (дифракция рентгеновских лучей) в массовых процентах по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала;объемом мезопор в интервале от 0,07 до 0,18 см3-г-1, включая граничные значения;атомным соотношением Si/Al в цеолитовом адсорбирующем материале в интервале от 1,0 до 2,0;соотношением (Vmicro - Vmeso)/Vmicro в интервале от -0,5 до 1,0, где Vmicro является объемом микропор определенным способом Дубинина-Радушкевича, a Vmeso является объемом мезопор, определенным способом Баррета-Джойнера-Халенды (BJH);причем комплекс измерений осуществляется для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
- 2. Применение по п.1, в котором по меньшей мере один цеолитовый адсорбирующий материал обладает объемом микропор (объемом по Дубинину-Радушкевичу), выраженным в см3 на грамм цеолитового адсорбирующего материала, в интервале от 0,160 до 0,280 см3-г-1, при определении для адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
- 3. Применение по любому из пп.1 или 2, в котором по меньшей мере один цеолит типа А характеризуется соотношением Si/Al, равным 1,00 +/- 0,05, причем соотношение Si/Al определяют способом твердотельного ядерного магнитного резонанса (ЯМР) кремния 29.
- 4. Применение по любому из пп.1-4, в котором цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один катион, выбранный из катионов групп IA, IIA, IIIA, IB, IIB, IIIB Периодической системы элементов, трехвалентных катионов из подгруппы лантаноидов или редкоземельных элементов, катиона цинка (II), катиона серебра (I), катиона меди (II), катиона хрома (III), катиона железа (III), катиона аммония и/или катиона гидроксония и их смесей.
- 5. Применение по любому из пп.1-4 для сушки крекинг-газа.
- 6. Применение по п.5, в котором цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один цеолит 3А.
- 7. Применение по любому из пп.1-4 для сушки и/или разделения текучих хладагентов.
- 8. Применение по п.8, в котором цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один цеолит типа А.
- 9. Применение по любому из пп.1-4 для сушки газов, представляющих собой спирты.
- 10. Применение по п.9, в котором цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один цеолит 3А.
- 11. Применение по любому из пп.1-4 для сушки и/или разделения газов, представляющих собой воздух и промышленные газы.
- 12. Применение по п.11, в котором цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один цеолит типа А, выбранный из цеолитов 3А, 4А, 5А и их смесей.
- 13. Применение по любому из пп.1-4 для очистки олефинов.
- 14. Применение по п.13, в котором цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей- 14 035737 мере один цеолит типа А, выбранный из цеолитов 3А, 4А, 5А и их смесей.
- 15. Применение по любому из пп.1-4 для сушки и/или очистки природного газа.
- 16. Применение по п.15, в котором цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один цеолит типа А, выбранный из цеолитов 3А, 4А, 5А и их смесей.
- 17. Применение по любому из пп.1-4 для разделения парафинов.
- 18. Применение по п.17, в котором цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один цеолит 5А.
- 19. Применение по любому из пп.1-4 для сушки и/или очистки синтез-газа.
- 20. Применение по п.20, в котором цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один цеолит типа А, выбранный из цеолитов 3А, 4А, 5А и их смесей.
- 21. Цеолитовый адсорбирующий материал, характеризующийся внешней поверхностью, определенной по адсорбции азота, выраженной в м2 на грамм цеолитового адсорбирующего материала, в пределах между 40 м2-г1 и 200 м2-г1;соотношением Si/Al в указанном цеолитовом адсорбирующем материале, соответствующим неравенству 1,0 < Si/Al < 2,0;объемом мезопор в интервале от 0,07 до 0,18 см3-г1, включая граничные значения;соотношением (Vmicro - Vmeso)/Vmicro в интервале от -0,3 до 1,0, не включая граничные значения, где Vmicro определен способом Дубинина-Радушкевича, a Vmeso определен способом Баррета-ДжойнераХаленды (BJH);содержанием нецеолитовой фракции (PNZ), соответствующим неравенствам 0 < PNZ < 30%, при определении методом ДРЛ в массовых процентах по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала;причем комплекс измерений осуществляется для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
- 22. Цеолитовый адсорбирующий материал по п.22, обладающий объемом микропор (объемом по Дубинину-Радушкевичу), выраженным в см3 на грамм цеолитового адсорбирующего материала, в интервале от 0,160 до 0,280 см3-г, при определении объема микропор для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
- 23. Цеолитовый адсорбирующий материал по п.21 или 22, в котором общий объем макро- и мезопор, определенный по интрузии ртути, находится в интервале от 0,15 до 0,50 см3-г’1, при определении для цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
- 24. Цеолитовый адсорбирующий материал по любому из пп.21-23, обладающий удельным объемом микропор, выраженным в см3 на см-3 цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием, и превышающим 0,01 см3-г.
- 25. Материал по любому из пп.21-24, обладающий общим объемом макро- и мезопор, определенным по интрузии ртути, в интервале от 0,15 до 0,5 см3-г, и характеризующийся долей объема макропор в интервале от 0,2 до 1 общего объема макро- и мезопор, включая граничные значения, причем измерения осуществляются для адсорбирующего цеолитового материала, в котором по меньшей мере 90% противоионов замещены кальцием.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1550783A FR3032131B1 (fr) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | Adsorbants zeolithiques de haute surface externe, leur procede de preparation et leurs utilisations |
| PCT/FR2016/050198 WO2016124843A1 (fr) | 2015-02-02 | 2016-01-29 | Adsorbants zeolithiques de haute surface externe et leurs utilisations |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201791746A1 EA201791746A1 (ru) | 2017-12-29 |
| EA035737B1 true EA035737B1 (ru) | 2020-08-03 |
Family
ID=54140523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201791746A EA035737B1 (ru) | 2015-02-02 | 2016-01-29 | Цеолитовые адсорбенты с большой внешней поверхностью и их применение |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10882002B2 (ru) |
| EP (1) | EP3253484B1 (ru) |
| JP (1) | JP6615898B2 (ru) |
| KR (1) | KR102038759B1 (ru) |
| CN (2) | CN117654436A (ru) |
| AU (1) | AU2016214209B2 (ru) |
| BR (1) | BR112017016449B1 (ru) |
| CA (1) | CA2974766C (ru) |
| EA (1) | EA035737B1 (ru) |
| ES (1) | ES2871076T3 (ru) |
| FR (1) | FR3032131B1 (ru) |
| MX (1) | MX2017009948A (ru) |
| PL (1) | PL3253484T3 (ru) |
| PT (1) | PT3253484T (ru) |
| SA (1) | SA517382041B1 (ru) |
| WO (1) | WO2016124843A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201705340B (ru) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3009300B1 (fr) * | 2013-08-05 | 2022-11-25 | Ceca Sa | Zeolithes a porosite hierarchisee |
| EP3377194A1 (en) | 2015-11-16 | 2018-09-26 | Exxonmobil Upstream Research Company | Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide |
| BR112019002106B1 (pt) | 2016-09-01 | 2023-10-31 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Processo para remover água de corrente de alimentação gasosa,sistema cíclico adsorvente por variação de ciclo rápido e contator de canal substancialmente paralelo |
| EP3558487A1 (en) | 2016-12-21 | 2019-10-30 | ExxonMobil Upstream Research Company | Self-supporting structures having active materials |
| JP2019171234A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | 東ソー株式会社 | 硫化水素分離用ゼオライト膜の再生方法 |
| FR3081158B1 (fr) | 2018-05-16 | 2020-07-31 | Arkema France | Procede de production du 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene. |
| FR3083232B1 (fr) | 2018-06-27 | 2021-11-12 | Arkema France | Procede de production du 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene |
| FR3086287B1 (fr) | 2018-09-26 | 2020-09-18 | Arkema France | Stabilisation du 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene |
| WO2020131496A1 (en) | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption |
| JP2022530180A (ja) * | 2019-04-23 | 2022-06-28 | ピーティーティー グローバル ケミカル パブリック カンパニー リミテッド | 有機塩化物化合物を液体炭化水素から分離するための吸着剤およびそのプロセス |
| US11376545B2 (en) | 2019-04-30 | 2022-07-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Rapid cycle adsorbent bed |
| US11655910B2 (en) | 2019-10-07 | 2023-05-23 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Adsorption processes and systems utilizing step lift control of hydraulically actuated poppet valves |
| WO2021076594A1 (en) | 2019-10-16 | 2021-04-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Dehydration processes utilizing cationic zeolite rho |
| BR102020016940A2 (pt) * | 2020-08-19 | 2022-03-03 | Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras | Método para a síntese de sólidos zeolíticos contendo mesoporos e partículas de tamanho controlado |
| CN113351157A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-09-07 | 昊华化工科技集团股份有限公司 | 一种改性锂低硅沸石分子筛及其制备方法 |
| US11858892B2 (en) * | 2021-12-31 | 2024-01-02 | Uop Llc | Adsorbent for removing methanol or CO2 from a hydrocarbon stream |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2516499A1 (fr) * | 1981-11-16 | 1983-05-20 | Grace W R Ltd | Procede de production de perles sans liant de zeolite 3a, procede de production d'un extrudat 3a sans liant, extrudat et agent adsorbant obtenus et procede de sechage d'un hydrocarbure |
| US6168720B1 (en) * | 1997-06-20 | 2001-01-02 | Uop Llc | Process for drying CH2F2 refrigerant utilizing zeolite |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL255368A (ru) * | 1959-09-25 | |||
| EP0175791B1 (en) * | 1984-03-29 | 1988-11-09 | Daidousanso Co., Ltd. | Apparatus for producing high-purity nitrogen gas |
| GB8726804D0 (en) * | 1987-11-16 | 1987-12-23 | Boc Group Plc | Separation of gas mixtures including hydrogen |
| JP2782744B2 (ja) | 1988-12-09 | 1998-08-06 | 東ソー株式会社 | バインダレスゼオライト成型体の製造方法 |
| US5245099A (en) * | 1992-07-22 | 1993-09-14 | Uop | PSA process for recovery or ethylene |
| FR2792220B1 (fr) | 1999-04-19 | 2001-06-15 | Air Liquide | Procede psa mettant en oeuvre un adsorbant a resistance intrinseque favorable a la cinetique d'adsorption |
| FR2792850B1 (fr) | 1999-04-29 | 2001-07-13 | Air Liquide | Adsorbant a macroporosite elevee utilisable dans un procede d'adsorption de gaz, notamment un procede psa |
| FR2794993B1 (fr) | 1999-06-18 | 2001-10-05 | Air Liquide | Utilisation d'un adsorbant particulaire non homogene dans un procede de separation de gaz |
| JP2002068732A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-03-08 | Tosoh Corp | バインダーレスゼオライトビーズ成形体およびその製造方法並びにこれを用いた吸着除去方法 |
| CN1128651C (zh) * | 2000-12-05 | 2003-11-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种气体分离用吸附剂及其制备 |
| US6790260B2 (en) | 2000-12-20 | 2004-09-14 | Praxair Technology, Inc. | Enhanced rate PSA process |
| FR2822085B1 (fr) | 2001-03-16 | 2003-05-09 | Air Liquide | Adsorbant a transfert de matiere ameliore pour procede vsa ou psa |
| FR2832141B1 (fr) | 2001-11-14 | 2004-10-01 | Ceca Sa | Procede de purification de gaz de synthese |
| KR100727288B1 (ko) | 2005-10-14 | 2007-06-13 | 한국과학기술원 | 메조다공성 골격을 갖는 미세다공성 결정성 분자체의제조방법 |
| BRPI0617651B1 (pt) * | 2005-10-18 | 2018-10-23 | Archer Daniels Midland Co | processo para regeneração de absorventes de peneira molecular usados para desidratação de etanol, processo para desidratação de etanol e sistema para desidratação de etanol |
| GB0611742D0 (en) | 2006-06-14 | 2006-07-26 | Ineos Fluor Holdings Ltd | Desiccants for fluids |
| US8969229B2 (en) | 2006-10-20 | 2015-03-03 | Praxair Technology, Inc. | Gas separation adsorbents and manufacturing method |
| PT2117699T (pt) | 2007-03-08 | 2019-12-23 | Praxair Technology Inc | Adsorventes de resistência elevada ao esmagamento e de taxa elevada |
| FR2916654B1 (fr) | 2007-06-04 | 2011-04-08 | Ceca Sa | Agglomeres spheriques a base de zeolite(s), leur procede d'obtention et leur utilisation dans les procedes d'adsorption ou en catalyse. |
| FR2921470B1 (fr) * | 2007-09-24 | 2015-12-11 | Inst Francais Du Petrole | Procede de liquefaction d'un gaz naturel sec. |
| US20120093715A1 (en) | 2010-10-19 | 2012-04-19 | Uop Llc | Monolithic zeolite structures with and without hierarchical pore structures and methods for producing the same |
| US20130052126A1 (en) | 2010-10-19 | 2013-02-28 | Uop Llc | Monolithic zeolite structures with and without hierarchical pore structures and methods for producing the same |
| FR2973809B1 (fr) * | 2011-04-08 | 2015-11-13 | Ceca Sa | Utilisation de zeolithes pour la stabilisation d'huiles |
| US8888902B2 (en) | 2011-08-26 | 2014-11-18 | Separation Design Group Llc | Portable oxygen enrichment device and method of use |
| FR2999098B1 (fr) * | 2012-12-12 | 2022-01-14 | Ceca Sa | Adsorbants zeolithiques, leur procede de preparation et leurs utilisations |
| FR3009300B1 (fr) * | 2013-08-05 | 2022-11-25 | Ceca Sa | Zeolithes a porosite hierarchisee |
| FI126195B (en) * | 2014-01-28 | 2016-08-15 | Upm Kymmene Corp | Fiber-based product |
| CN104016370A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-09-03 | 诺威尔（天津）能源装备股份有限公司 | 一种硅藻土制备5a分子筛的方法 |
-
2015
- 2015-02-02 FR FR1550783A patent/FR3032131B1/fr active Active
-
2016
- 2016-01-29 PT PT167052489T patent/PT3253484T/pt unknown
- 2016-01-29 PL PL16705248.9T patent/PL3253484T3/pl unknown
- 2016-01-29 WO PCT/FR2016/050198 patent/WO2016124843A1/fr active Application Filing
- 2016-01-29 CA CA2974766A patent/CA2974766C/fr active Active
- 2016-01-29 US US15/546,850 patent/US10882002B2/en active Active
- 2016-01-29 EP EP16705248.9A patent/EP3253484B1/fr active Active
- 2016-01-29 BR BR112017016449-3A patent/BR112017016449B1/pt active IP Right Grant
- 2016-01-29 KR KR1020177024579A patent/KR102038759B1/ko active IP Right Grant
- 2016-01-29 CN CN202311749710.XA patent/CN117654436A/zh active Pending
- 2016-01-29 EA EA201791746A patent/EA035737B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2016-01-29 AU AU2016214209A patent/AU2016214209B2/en active Active
- 2016-01-29 MX MX2017009948A patent/MX2017009948A/es unknown
- 2016-01-29 JP JP2017540710A patent/JP6615898B2/ja active Active
- 2016-01-29 ES ES16705248T patent/ES2871076T3/es active Active
- 2016-01-29 CN CN201680019842.9A patent/CN107810053A/zh active Pending
-
2017
- 2017-08-02 SA SA517382041A patent/SA517382041B1/ar unknown
- 2017-08-07 ZA ZA2017/05340A patent/ZA201705340B/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2516499A1 (fr) * | 1981-11-16 | 1983-05-20 | Grace W R Ltd | Procede de production de perles sans liant de zeolite 3a, procede de production d'un extrudat 3a sans liant, extrudat et agent adsorbant obtenus et procede de sechage d'un hydrocarbure |
| US6168720B1 (en) * | 1997-06-20 | 2001-01-02 | Uop Llc | Process for drying CH2F2 refrigerant utilizing zeolite |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| CHRISTOPH PAHL, PASEL CHRISTOPH, LUCKAS MICHAEL, BATHEN DIETER: "Adsorptive Water Removal from Primary Alcohols and Acetic Acid Esters in the ppm-Region", JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA., AMERICAN CHEMICAL SOCIETY., US, vol. 57, no. 9, 13 September 2012 (2012-09-13), US, pages 2465 - 2471, XP055241345, ISSN: 0021-9568, DOI: 10.1021/je3005694 * |
| DAVID PERALTA, CHAPLAIS G�RALD, SIMON-MASSERON ANG�LIQUE, BARTHELET KARIN, PIRNGRUBER GERHARD D.: "Separation of C6 Paraffins Using Zeolitic Imidazolate Frameworks: Comparison with Zeolite 5A", INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. 51, no. 12, 28 March 2012 (2012-03-28), pages 4692 - 4702, XP055241575, ISSN: 0888-5885, DOI: 10.1021/ie202995g * |
| FEDERICA FINETTI, TERZUOLI ERIKA, BOCCI ELENA, COLETTA ISABELLA, POLENZANI LORENZO, MANGANO GIORGINA, ALISI MARIA, CAZZOLLA NICOLA: "Pharmacological Inhibition of Microsomal Prostaglandin E Synthase-1 Suppresses Epidermal Growth Factor Receptor-Mediated Tumor Growth and Angiogenesis", PLOS ONE, PUBLIC LIBRARY OF SCIENCE, vol. 7, no. 7, pages e40576, XP055191511, DOI: 10.1371/journal.pone.0040576 * |
| N. N. AMRAN ; A. M. SHARIFF ; K. K. LAU: "Nitrogen physical adsorption and adsorption equilibrium for natural gas dehydration on zeolite 3A and 4A", NATIONAL POSTGRADUATE CONFERENCE (NPC), 2011, IEEE, 19 September 2011 (2011-09-19), pages 1 - 5, XP032099552, ISBN: 978-1-4577-1882-3, DOI: 10.1109/NatPC.2011.6136250 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2016214209B2 (en) | 2018-02-08 |
| FR3032131A1 (fr) | 2016-08-05 |
| US20180015407A1 (en) | 2018-01-18 |
| ES2871076T3 (es) | 2021-10-28 |
| AU2016214209A1 (en) | 2017-08-24 |
| CN117654436A (zh) | 2024-03-08 |
| EP3253484A1 (fr) | 2017-12-13 |
| ZA201705340B (en) | 2019-06-26 |
| PL3253484T3 (pl) | 2023-06-19 |
| WO2016124843A1 (fr) | 2016-08-11 |
| CA2974766C (fr) | 2019-09-03 |
| EP3253484B1 (fr) | 2021-04-21 |
| MX2017009948A (es) | 2017-11-28 |
| FR3032131B1 (fr) | 2019-12-27 |
| BR112017016449A2 (pt) | 2018-04-10 |
| PT3253484T (pt) | 2021-05-25 |
| KR20170110673A (ko) | 2017-10-11 |
| KR102038759B1 (ko) | 2019-10-30 |
| BR112017016449B1 (pt) | 2022-09-13 |
| US10882002B2 (en) | 2021-01-05 |
| CA2974766A1 (fr) | 2016-08-11 |
| SA517382041B1 (ar) | 2021-03-08 |
| JP6615898B2 (ja) | 2019-12-04 |
| CN107810053A (zh) | 2018-03-16 |
| EA201791746A1 (ru) | 2017-12-29 |
| JP2018505048A (ja) | 2018-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA035737B1 (ru) | Цеолитовые адсорбенты с большой внешней поверхностью и их применение | |
| KR102008079B1 (ko) | 높은 외부 표면적을 갖는 제올라이트 흡착제들 및 그것의 용도들 | |
| KR102281728B1 (ko) | 아르곤의 정제를 위한 흡착제 조성물 | |
| KR20150093758A (ko) | 안정된 흡착 활성을 갖는 디디알 유형의 제올라이트를 사용하는 가스 분리 방법 | |
| KR20160053992A (ko) | 큰 외부 표면적을 갖는 제올라이트계 흡착제, 이의 제조 방법 및 이의 용도 | |
| CN110214050B (zh) | 沸石吸附性材料、制备方法和用于工业气体非低温分离的用途 | |
| CN115869904A (zh) | 一种应用于潮湿环境下co2捕集的掺杂过渡金属的分子筛及其制备方法和应用 | |
| Cao et al. | Synthesis of cobalt-silicon molecular sieve with excellent CO2/N2 adsorption selectivity for dynamic CO2 capture | |
| US20140323289A1 (en) | Zeolitic adsorbents for use in adsorptive separation processes and methods for manufacturing the same | |
| JP7431168B2 (ja) | ガス流の脱炭酸方法 | |
| JP2001347123A (ja) | 二酸化炭素の吸着分離方法 | |
| Pavlova et al. | Synthesis and investigation of physicochemical characteristics of granulated LSX in various forms |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG TJ |