[发明专利]一种有机含硫化合物和有机含氮化合物双效吸附剂

说明书

技术领域

本发明涉及到一种基于AFR结构分子筛的有机含硫化合物和有机含氮化合物双效吸附剂，用于煤化工、石油化工和精细有机化工相关行业烃类油中有机含硫化合物和有机含氮化合物，特别是噻吩类硫化物和碱性含氮化合物的吸附脱除、分离或回收。

背景技术

AFR结构分子筛属正交晶系，具有平行于c轴的12元环和平行于b轴的8元环，孔径大小分别为0.67×0.69nm和0.37×0.37nm。AFR结构分子筛主要包括由Al-O和P-O四面体组成的AlPO-40分子筛以及由Si-O、Al-O和P-O四面体组成的SAPO-40分子筛。上述三种分子筛中的骨架Si、Al和P元素均可被金属离子按一定规律取代，而形成金属离子改性的分子筛。SAPO-40和金属取代的AlPO-40分子筛具有质子酸性、较大的比表面积、较大的孔容和特殊的孔道结构，因此在催化、吸附和离子交换等相关行业具有较大的应用潜力。

石油馏分油、焦化苯、焦化加氢、燃料油和一些有机化工原料中往往含有机含硫化合物和有机含氮化合物，特别是噻吩类硫化物(尤其是焦化粗苯中，噻吩类硫化物的含量达到0.2～1.8wt％)，大大降低了品质，并最终造成较大的环境污染。通过精制脱硫降低有机含硫化合物，尤其是噻吩类化合物的含量是提高燃料油、焦化苯和焦化加氢苯等品质的必由之路，也是扩大其应用领域的关键。焦化苯脱除噻吩类化合物的工艺主要有酸洗反应精馏法、催化加氢法、共沸精馏法、萃取精馏法、冷冻结晶法、离子液体法和吸附分离法。酸洗法产生大量的酸焦油，不仅因磺化作用造成芳烃的损失，对设备的腐蚀较大，还造成严重的环境污染；催化加氢法是通过将有机含硫化合物加氢生成硫化氢而脱除有机硫的方法，例如专利(CN03134186)提及了利用各种分子筛，包括Y、ZSM-5、丝光沸石、Beta、A、X、MCM-22、AlPO4分子筛或沸石及其二元、多元复合体作为载体，以过度金属磷化物为催化剂，进行加氢脱硫的方法；专利(US6398949)公开了一种SAPO分子筛负载Co和Mo的化合物制备脱硫催化剂，用于加氢催化脱除有机含硫化合物的方法；催化加氢法虽能较大程度脱除焦化苯中噻吩类化合物，设备投资和运行成本较高、反应条件苛刻；共沸精馏法共沸剂较难寻找，工艺较为复杂；萃取精馏法虽然回收噻吩类化合物，但难以去除焦化芳烃中微量的噻吩；苯和噻吩的混晶现象使得冷冻结晶法不能完全分离苯和噻吩，且能量消耗较大，设备复杂；离子液体法中所用离子液体价格昂贵，且不容易再生。然而吸附分离法则是利用噻吩和苯分子直径和分子性质的不同，脱除焦化苯中的噻吩，不仅可有效地精制粗苯，还可望通过脱附再生得到价格较高的噻吩原料，该法脱硫精度高、操作简单、设备投入小、经济可行，具有广阔的应用前景。