ADSORBENTE DE CRIBA MOLECULAR 5A Y PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACION DEL MISMO.

Adsorbente de criba molecular 5A y procedimiento para la preparación del mismo.

La presente invención da a conocer un adsorbente y su procedimiento de preparación, cuyo diámetro promedio de los granos cristalinos de cribas moleculares 5A en el adsorbente es de 0,2-2,μm; en base al peso seco del adsorbente, el contenido de cribas moleculares 5A en el adsorbente es de 92% en peso o superior; la proporción de rotura del adsorbente a 250N es de 9% o inferior. El procedimiento de preparación del adsorbente comprende: proceso de un material en polvo que contiene cribas moleculares 4A y una fuente de aglomerante para conformación por rodillos para obtener partículas; secado y calcinación de las partículas para obtener partículas matriz; pre-humedecido de las partículas matriz y, a continuación, proceso de las partículas matriz por transformación cristalina, de manera que el aglomerante de las partículas matriz es transformado esencialmente en cribas moleculares 4A.

Adsorbente de criba molecular 5A y procedimiento para la preparación del mismo.

Referencia a solicitudes relacionadas Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de Patente china nº 201210421121.4, presentada en 29 de octubre de 2012, titulada “Adsorbente de criba molecular 5A y procedimiento para la preparación del mismo y su utilización” que se incorporan de manera específica y completa a título de referencia.

Sector de la invención La presente invención se refiere a un adsorbente de criba molecular 5A y a un procedimiento para la preparación del adsorbente de criba molecular 5A.

Antecedentes de la invención En productos de petróleo, los n-alcanos tienen un diámetro molecular menor de 5A, mientras que los isoalcanos, cicloalcanos, y aromáticos tienen un diámetro molecular superior a 5A. De acuerdo con la característica de adsorción de las cribas moleculares, los n-alcanos pueden ser separados y adsorbidos de los productos del petróleo con cribasmoleculares de 5A como adsorbente. Las cribas moleculares 5A son un tipo de criba molecular cuya apertura es de 5Å, que se utiliza en la industria del petróleo. En la actualidad, la técnica de separación para separar n-alcanos de productos del petróleo, que se utiliza principalmente por las instalaciones industriales extranjeras, es el procedimiento de eliminación de ceras de criba molecular Molex desarrollado por la empresa UOP (USA) , y los adsorbentes de eliminación de ceras de criba molecular utilizados principalmente son los ADS-12, ADS-14 y ADS-34, serie de productos de UOP Company.

El adsorbente de criba molecular NWA-IIB de SINOPEC Catalyst (Nanjing) se ha desarrollado con técnicas desarrolladas independientemente al pulverizar partículas de sílice en primer lugar y a continuación llevar a cabo cristalización e intercambio in situ para sintetizar adsorbente en partículas de 5A. Este procedimiento tiene ventajas tales como estar libre de producto de unión, elevado contenido de la criba molecular, pequeña dimensión de los granos cristalinos, elevada resistencia y producción continua, etc., pero tiene desventajas tales como duración del proceso, bajo rendimiento de partículas de sílice, agua aceitosa de desperdicio, con alto contenido de nitrógeno de amoníaco, elevado coste del producto y características no modificables, etc.

El documento de Patente chino CN87105499A ha dado a conocer un procedimiento para la preparación de una criba molecular de tipo esférico A, libre de aglomerantes, que prepara partículas de hidrogel de sílice a partir de sal amónica inorgánica, ácido inorgánico y silicato sódico mediante un proceso de formación de columna de petróleo, produce partículas de sílice sueltas de baja densidad mediante lavado con agua, impregnación de tensoactivo, secado y calcinación, mezcla en las partículas de sílice con solución de metaaluminato sódico, lleva a cabo el reposo y cristalización a una temperatura específica de manera que el sílice se transforma esencialmente en cribas moleculares de 4A, y a continuación transforma las cribas moleculares de 4A en cribas moleculares de 5A a través de intercambio con calcio. El proceso produce dos contaminantes principales en el proceso de producción y los contaminantes son difíciles de tratar; especialmente, la utilización de sal de amonio inorgánica tiene como resultado aguas de desperdicio con nitrógeno de amoníaco que son difíciles de tratar, y la utilización de tensoactivo provoca que el agua de desperdicio tenga un COD fuera de especificaciones.

Resumen de la invención El objetivo de la presente invención es dar a conocer un producto adsorbente de criba molecular 5A que tiene elevado contenido de criba molecular, elevada resistencia y elevada capacidad de adsorción, refiriéndose también a un procedimiento para la preparación del adsorbente de criba molecular 5A.

Para conseguir el objetivo mencionado, en un primer aspecto de la presente invención, la invención da a conocer un adsorbente de criba molecular 5A de manera que el diámetro promedio de los granos de los cristales de las cribas moleculares 5A en el adsorbente es de 0, 2-2, 1!m; medido en base al peso seco del adsorbente, el contenido de cribas moleculares 5A en el adsorbente es de 92% en peso o superior; la proporción de rotura del adsorbente a 250N es de 9% o inferior.

En un segundo aspecto de la presente invención, la presente invención da a conocer un procedimiento para la preparación de un adsorbente de criba molecular 5A, que comprende:

(1) el proceso de un material en polvo que contiene cribas moleculares 4A y una fuente de aglomerante por formación con rodillos para obtener partículas; secar y calcinar las partículas para obtener partículas matriz;

(2) pre-humedecer las partículas matriz y a continuación llevar a cabo transformación de cristales de manera que el aglomerante de las partículas matriz se transforma esencialmente en cribas moleculares 4A, para obtener partículas de criba molecular 4A;

(3) lavar las partículas de criba molecular 4A con agua, y a continuación llevar a cabo intercambio de calcio para obtener partículas de criba molecular 5A; lavar las partículas de criba molecular 5A con agua y a continuación secar y calcinar las partículas.

En un tercer aspecto de la presente invención, la presente invención da a conocer un adsorbente de criba molecular 5A obtenido mediante el procedimiento de preparación que se da a conocer en la presente invención.

El adsorbente de criba molecular 5A proporcionado por la presente invención tiene ventajas tales como un elevado contenido de criba molecular 5A, pequeño tamaño de los cristales de cribas moleculares 5A y elevado volumen de poros; por lo tanto, el adsorbente de criba molecular 5A tiene ventajas incluyendo elevada capacidad de adsorción y eficiencia de la adsorción para n-alcanos y elevada resistencia, etc.

En la presente invención se somete a proceso un material en polvo que contiene cribas moleculares 4A y una fuente de aglomerante, por conformación mediante rodillos y a continuación se seca y se calcina para obtener partículas matriz; a continuación las partículas matriz son pre-humedecidas y a continuación procesadas por transformación de los cristales, intercambio de calcio, secado y calcinación; de este modo, el adsorbente de criba molecular 5A obtenido mediante el procedimiento de la presente invención tiene ventajas tales como elevada capacidad de adsorción y eficiencia de la adsorción para n-alcanos (por ejemplo, n-hexano) y elevada resistencia. Además, el proceso técnico del procedimiento que se da a conocer en la presente invención es simple, y no se requiere tensoactivo ni agua de desperdicio con nitrógeno de amoníaco producido en el procedimiento de preparación; por lo tanto, se consigue de manera efectiva una producción limpia. Por lo tanto, se puede apreciar que el procedimiento que se da a conocer en la presente invención es muy apropiado para su aplicación industrial.

Otras características y ventajas de la presente invención se detallarán a continuación en las realizaciones siguientes.

Descripción detallada de las realizaciones Se explicarán en detalle a continuación las realizaciones de la presente invención. Se debe observar que las realizaciones descritas se indican solamente a efectos de describir y explicar la presente invención, pero no se considerará que constituyen limitación alguna de la misma.

La presente invención da a conocer un adsorbente de criba molecular 5A en el que el diámetro promedio de los granos de los cristales de las cribas moleculares 5A en el adsorbente es de 0, 2-2, 1!m; medido en base al peso seco del adsorbente, el contenido de cribas moleculares 5A en el adsorbente es de 92% en peso o superior, la proporción de rotura del adsorbente a 250N es de 9% o inferior.

En una realización preferente de la presente invención, para mejorar adicionalmente la capacidad de adsorción del adsorbente, el diámetro medio de los granos de los cristales de las cribas moleculares 5A es preferentemente de 0, 51, 5!m; medido en base al peso seco del adsorbente, el contenido de las cribas moleculares 5A en el adsorbente es de 95% en peso o superior; la proporción de rotura del adsorbente a 250N es de 4-7%, preferentemente 6-7%.

En la presente invención, medida en base a peso seco, la parte restante del adsorbente es aglomerante y/o formador de poros, excepto para las cribas moleculares 5A. No hay exigencia especial para el contenido de humedad en el adsorbente, es decir, se puede utilizar cualquier adsorbente con un contenido normal de humedad en la presente invención; de manera específica, para la presente invención, medido en base al peso... [Seguir leyendo]

1. Adsorbente de criba molecular 5A, en el que el diámetro promedio de los granos cristalinos de cribas moleculares 5A en el adsorbente es de 0, 2-2, 1!m; medido en base al peso seco del adsorbente, el contenido de cribas moleculares 5A en el adsorbente es de 92% en peso o superior; la proporción de rotura del adsorbente a 250N es de 9% o inferior.

2. Adsorbente, según la reivindicación 1, en el que el diámetro promedio de los granos cristalinos de las cribas moleculares 5A es de 0, 5-1, 5!m; medido en base al peso seco del adsorbente, el contenido de cribas moleculares 5A en el adsorbente es d.

9. 99% en peso, y la proporción de rotura del adsorbente a 250N es de 4-7%.

3. Adsorbente, según la reivindicación 1 ó 2, en el que el adsorbente adopta forma de partículas esféricas, y preferentemente el diámetro de las partículas esféricas es de 0, 1-1, 6mm.

4. Adsorbente, según la reivindicación 3, en el que el diámetro de las partículas esféricas es de 0, 3-1, 3mm.

5. Adsorbente, según la reivindicación 1 ó 2, en el que el volumen total de poros del adsorbente es de 0, 28cm3/g o superior.

6. Adsorbente, según la reivindicación 5, en el que el volumen total de poros del adsorbente es de 0, 29-0, 35cm3/g.

7. Adsorbente, según la reivindicación 1 ó 2, en el que la capacidad de adsorción para n-hexano del adsorbente es de 120mg/g o superior.

8. Adsorbente, según la reivindicación 7, en el que la capacidad de adsorción para n-hexano del adsorbente es de 130140mg/g.

9. Procedimiento para la preparación de adsorbente de criba molecular 5A, que comprende:

(1) procesar un material en polvo que contiene cribas moleculares 4A y una fuente de aglomerante por conformación por rodillos para conseguir partículas; secar y calcinar las partículas para obtener partículas matriz;

(2) pre-humedecer las partículas matriz, y a continuación, llevar a cabo transformación cristalina, de manera que el aglomerante de las partículas matriz es transformado esencialmente en cribas moleculares 4A, para obtener partículas de cribas moleculares 4A;

(3) lavado de las partículas de criba moleculares 4A con agua, y a continuación llevar a cabo intercambio de calcio para obtener partículas de cribas moleculares 5A; lavar las partículas de cribas moleculares 5A con agua y a continuación secar y calcinar las partículas.

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, en el que condiciones de pre-humedecimiento de las partículas matriz en la etapa (2) asegura el contenido de humedad en las partículas matriz pre-humedecidas de 15% en peso o superior, preferentemente 18-22% en peso.

11. Procedimiento, según la reivindicación 9 ó 10, en el que el proceso de pre-humedecimiento de la etapa (2) es llevado a cabo mediante las siguientes etapas: mantener las partículas matriz en un entorno húmedo durante 1-10h, en el que, la humedad del entorno húmedo es preferentemente de 10-100%HR, más preferentemente d.

6. 80%HR.

12. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que en la etapa (2) , las partículas matriz prehumedecidas son tratadas por transformación cristalina en condiciones de transformación cristalina que aseguran que el 80% en peso o más de aglomerante de las partículas matriz está formado en cribas moleculares 4A.

13. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que el proceso de transformación cristalina es llevado a cabo por medio de las siguientes etapas: controlar las partículas matriz pre-humedecidas para establecer contacto con una solución de hidróxido sódico; preferentemente las condiciones de contacto incluyen: concentración de la solución de hidróxido sódico de 0, 1-0, 25mol/L, proporción de volumen de la solución de hidróxido sódico con respecto a las partículas matriz pre-humedecidas de 1-9:1, temperatura de contacto d.

5. 150ºC, tiempo de contacto de 1-6h.

14. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que el diámetro promedio de los granos de los cristales de las cribas moleculares 4A en la etapa (1) es de 0, 2-2, 1!m, preferentemente de 0, 5-1, 5!m.

15. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que el material en polvo que contiene cribas moleculares 4A y una fuente de aglomerante en la etapa (1) contiene además un conformador de poros; preferentemente el conformador de poros es uno o varios de: lignina, carboximetil celulosa sódica, y polvo de sesbania.

16. Procedimiento, según la reivindicación 15, en el que en el material en polvo, el contenido de cribas moleculares 4A es d.

9. 99% en peso, el contenido de fuente de aglomerante es de 0, 5-9% en peso, y el contenido de formador de poros es de 0, 1-8% en peso.

17. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, en el que la fuente de aglomerante de la etapa (1) es uno o varios de: Kaolin, arcilla Yangkan, y diatomita.

18. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 17, en el que después de lavado con agua, las partículas de criba molecular 5A de la etapa (3) son secadas por microondas para asegurar el contenido de humedad de las partículas de criba molecular 5A de 18% en peso o inferior.

19. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 18, en el que las partículas de criba molecular 5A en la etapa (3) son calcinadas en estado fluido en una presión de 1-5MPa de aire limpio, y las condiciones de calcinación aseguran que el contenido de humedad en las partículas de criba molecular 5A calcinadas es de 5% en peso o inferior, y el aire limpio es aire con un punto de rocío controlado dentro de un rango de 50ºCº-50ºC.

20. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 19, en el que la etapa (3) , el proceso de intercambio de calcio es llevado a cabo mediante las siguientes etapas: control de las partículas de criba molecular 4A lavadas con agua para contacto con solución de cloruro cálcico; preferentemente las condiciones de contacto incluyen: concentración de solución de cloruro cálcico de 0, 1-1, 2mol/L, proporción de volumen de la solución de cloruro cálcico a las cribas moleculares 4A lavadas con agua de 1-9:1, temperatura de contacto d.

5. 150ºC, tiempo de contacto de 116h.

21. Adsorbente de criba molecular 5A preparado con el procedimiento correspondiente a cualquiera de las reivindicaciones 9-20.