JP2012167006A - 凝集ゼオライト系吸着剤、その製造方法、およびその芳香族C8留分からp−キシレンを吸着する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Si/Al比が1≦Si/Al≦1.15であり少なくとも70%がバリウムで交換され、さらに任意にカリウムで交換されたフォージャサイトと、好ましくはゼオライト化が可能なことが好ましいバインダーとを主成分とする凝集ゼオライト吸着剤である。前記吸着剤は、ゼオライト粉末とバインダーとを凝集させ、バリウムイオンによってゼオライトのイオン交換を行い、得られたイオン交換吸着剤を活性化することによって得られる。前記吸着剤は、芳香族C8炭化水素分画に含まれるp−キシレンの液相における擬似流動床法による吸着に特に適している。
【選択図】なし
Description
(1±0.1)M2/nO;Al2O3;W SiO2;Y H2O
に対応し、式中、
Mは、原子価nの、少なくとも1種類のアルカリ金属陽イオンまたはアルカリ土類金属陽イオンを表し、
Yは、Mの性質および結晶の水和の程度に依存する8以下の数であり、
Wは、シリカリッチフォージャサイト(フォージャサイトY)とアルミナリッチフォージャサイト(フォージャサイトX)の間を区別を可能にする因子である。フォージャサイトXはW≦3の範囲内にあり、フォージャサイトYはW>3の範囲内にあるもので、Si/Al比が1.5に関してどちら側にあるかを判断するものである。本発明の目的のため、低シリカ含有率のフォージャサイト(低シリカX(Low Silica X)の意味で当業者が使用する略語LSXで呼ばれるもの)としてW<2.3(Si/Al<1.15)をさらなる便宜的な区別として導入する。
吸着床の数 6〜30
ゾーンの数 少なくとも4
温度 100〜250℃、好ましくは150〜190℃
圧力 0.2〜3MPa
供給原料への脱着剤の流速 1〜2.5
(例えば吸着装置単独(独立型)の場合1.4〜1.8、結晶化装置と組み合わせた吸着装置の場合1.1〜1.4)
再循環量 3.5〜12、好ましくは4〜6。
PX 2%
MX 2%
OX 2%
EB 2%
脱着剤(トルエンまたはp−ジエチルベンゼン) 2%
2,2,4−トリメチルペンタン 残り。
850gのゼオライトX粉末(か焼相当で表される)と、150gのシャラント(Charentes)カオリナイト(か焼相当で表される)と、6gのカルボキシメチルセルロース(押出し操作時に水を保持するための保持補助剤)と、押出し成形に適した量の水とを均一に混合することによって、Si/Al比=1.25およびNa/Al比=1の工業用ゼオライトNaXを凝集させる。その押出し物を乾燥させ、粉砕して相当直径が0.7mmとなる粒子を回収して、次に窒素気流下550℃で2時間か焼する。25℃において分圧0.5で測定したそのトルエン吸着容量は20.2%であり;これは細孔体積が20.2/0.86=0.235cm3/gであると解釈される(細孔体積の計算において、液相の密度を吸着したトルエンの密度、すなわち0.86と等しいと見なしている)。この粒子に、0.5M/lの塩化バリウム溶液を95℃で4段階で使用してイオン交換を行う。各段階で、溶液の体積を固形分質量で割った比が20ml/gであり、各段階で交換を4時間続ける。各交換の間で、過剰の塩を除去するために固形分を数回洗浄する。次にこれを窒素気流下250℃の温度で2時間かけて活性化させる。そのトルエン吸着容量は14.8%であり、これは細孔体積0.17cm3/gに相当する。強熱による減量も測定すると(これは吸着剤に存在する残留水量が得られるため重要な量である)、強熱による減量は4.5%となった。
欧州特許EP0,486,384号または米国特許第5,173,462号に記載の方法に従って得たSi/Al比=1.01のゼオライトXの950g(か焼相当)に、170g(か焼相当)のシャラントカオリナイトと、6gのカルボキシメチルセルロースと、正確な押出しによってペーストを得るために適した量の水とを加えて凝集させる。次に押出し物を乾燥させ、その後温度600℃で2時間かけて乾燥窒素気流下でか焼する。次にそれを相当直径0.7mmの粒子を得るために粉砕する。
前述のように、Si/Al比=1.01であるゼオライトXの950gを、170gのシャラントカオリナイトと、6gのカルボキシメチルセルロースと、適切な量の水とともに凝集させる。混合物を押出し成形する。押出し物を乾燥し、乾燥窒素気流下で温度600℃で2時間かけてか焼して、次に相当直径が0.7mmとなるように粉砕する。
活性化温度を180℃〜300℃の間で変更したことのみを除いて、実施例3のように試料調製を繰り返す:実施例4は180℃、実施例5は200℃、220℃(実施例3の繰返し)、実施例6は250℃、実施例7は300℃である。
実施例3に示すように凝集試料を調製して、それらをカリウムで交換し、次に以下の手順に従う。
バリウム交換率 74.3%
カリウム交換率 24%
トルエン吸着容量 15%
細孔体積 0.174cm3/g
900℃における減量 6.4%。
Si/Al比=1.12のゼオライトXの950g(か焼相当)(この合成は、H.Lechertの「X型ゼオライトの結晶化の研究(Investigation on the crystallization of X−type zeolites)」,Zeolites,1991,Vol.11,pp.720−728、を参考にして行っている)を、170g(か焼相当)のシャラント産カオリナイトと、6gのカルボキシメチルセルロースと、得られるペーストが正確に押し出せるために適量である水とともに凝集させる。続いて押出し物を乾燥し、次に乾燥窒素気流下において温度600℃で2時間か焼する。次に、粒子の相当直径が0.7mmとなるように粉砕を行う。
実施例3で調製した吸着剤について、p−ジエチルベンゼンを脱着剤として使用し、同一の選択性試験を行うと、以下の値を得る。
Claims (13)
- Si/Al原子比が1≦Si/Al≦1.15であり交換可能部位の少なくとも70%がバリウムイオンで占有され任意に30%までがカリウムで占有された(残りは一般にバリウムおよびカリウム以外のアルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンで構成される)少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%のフォージャサイトを含み、バインダーで凝集させた凝集ゼオライト吸着剤。
- ゼオライト化可能なバインダー、好ましくはカオリナイトまたはハロイサイトなどのカオリン族の粘土で凝集させた請求項1に記載の吸着剤。
- バリウム単独またはバリウム+カリウムによる全体の交換率が90%以上である請求項1または2に記載の吸着剤。
- 900℃で測定した強熱による減量が4.0〜7.7%の間、好ましくは5.2〜7.7%の間である請求項1から3のいずれかに記載の吸着剤。
- a)ゼオライト粉末にバインダーを加えて凝集させる段階と、
b)前記凝集物をか焼する段階と、
c)水酸化ナトリウム、または水酸化ナトリウムと水酸化カリウムの混合物のアルカリ溶液中に前記凝集物を浸漬することによって前記バインダーを任意にゼオライト化する段階と、
d)バリウム交換および任意にカリウム交換を行う段階と、
e)活性化する段階
とを含む請求項1から4のいずれか1項に記載の吸着剤を得る方法。 - 段階e)における前記活性化が180〜250℃の温度で行われる熱活性化であることを特徴とする請求項5に記載の吸着剤を得る方法。
- 段階c)における前記アルカリ溶液の濃度が少なくとも0.5Mであることを特徴とする請求項5または6に記載のゼオライト化可能なバインダーを含む吸着剤を得る方法。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の吸着剤を脱着剤の存在下で使用してp−キシレンを吸着させることによって液相中で芳香族C8異性体分画からp−キシレンを回収する方法。
- 擬似流動床型である請求項8に記載のp−キシレン回収方法。
- 擬似向流型である請求項9に記載のp−キシレン回収方法。
- 擬似並流型である請求項9に記載のp−キシレン回収方法。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の吸着剤を脱着剤の存在下で使用してp−キシレンを吸着させることによって、気相中で芳香族C8異性体分画からp−キシレンを回収する方法。
- 前記脱着剤がトルエンまたはp−ジエチルベンゼンである請求項8から12のいずれか1項に記載のp−キシレン回収方法。
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