[发明专利]一种用于丁二烯尾气的净化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及净化剂技术领域，尤其是一种用于丁二烯尾气的净化剂。其包括改性组分和能够负载所述改性组分的分子筛载体，其中，所述改性组分中含有过渡金属中的一种或多种，优选所述过渡金属选自铁、钴、镍、铜和锌中的至少一种；更优选所述分子筛载体为13X分子筛。本发明提供的净化剂可用于吸附抽提丁二烯尾气中二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、乙腈，其成分简单，容易获取，成本低廉。另外，该净化剂的制备过程简单，原料易得，生产成本低，无环境污染。

技术领域

本发明涉及净化剂技术领域，尤其是一种用于丁二烯尾气的净化剂。

背景技术

丁二烯是生产合成橡胶、合成树脂、己二腈、己胺、尼龙66、环丁砜等有机化工产品的重要原料。其中，合成橡胶工业是丁二烯最重要的应用领域。目前世界上约有92％的丁二烯是采用乙烯裂解副产C4馏分通过萃取精馏为主的抽提工艺得到的。由于萃取精馏工艺所使用的溶剂种类不同，故有多种抽提工艺。目前工业上最通用的3种丁二烯抽提工艺为BASF公司的N-甲基吡咯烷酮(NMP)抽提工艺、Zeon等公司的二甲基甲酰胺(DMF)抽提工艺和Shell等化学公司的乙腈(ACN)抽提工艺，我国丁二烯生产也已这三种抽提工艺为主。

采用溶剂抽提法生产的丁二烯原料中含有大量的挥发性NMP、DMF、ACN溶剂，其在使用的过程中含有的挥发性抽提剂如果不经过处理会对周围人员身体产生毒害。NMP对皮肤有轻度刺激作用，慢性作用可致中枢神经系统机能障碍，引起呼吸器官、肾脏、血管系统的病变。DMF呼吸道吸入后一般经6-12小时左右后发生急性中毒；皮肤侵入，潜伏期可较长，也有在皮肤灼伤基本愈合后再出现中毒的报道。亚急性中毒病例，自接触至发病为2-4周时间。ACN急性中毒有数小时潜伏期。主要症状为衰弱、无力、面色灰白、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、胸闷、胸痛；严重者呼吸及循环系统紊乱，呼吸浅、慢而不规则，血压下降，脉搏细而慢，体温下降，阵发性抽搐，昏迷。可有尿频、蛋白尿等。

目前，脱除轻烃气体中挥发性杂质的方法主要有湿式法和干式法，湿式法通过气液交换将气体中的有机物转移到液相中，有比较高的脱除容量，干式法通过气固交换将气体中的杂质吸附到净化剂中，有比较高的脱除精度。中国专利CN102921373A、CN103495378A、CN101602642等报道了脱除烯烃原料中杂质的净化剂及其制备方法，净化剂以金属氧化物或分子筛为载体通过不同方法改性提高其净化效率，净化杂质种类包括挥发性硫化物、氧化物、无机化合物等。美国专利US6111162、US4371718报道了采用硅胶或氧化铝作为吸附剂从轻烃原料中除去含氧化合物的方法。这些专利虽然报道了一些净化剂和相应的脱除方法，但都是将净化剂应用于生产领域，防止挥发性杂质对催化剂和生产设备的危害。针对抽提丁二烯尾气中二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、乙腈三种杂质净化剂应用于环境净化领域目前国内外还没有文献和专利报道。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可用于在常温下通过化学吸附净化抽提丁二烯尾气中的挥发性二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、乙腈的净化剂及其制备方法，其具有成分简单、价格低廉、使用成本低的优点。

具体来讲，本发明提供了一种用于丁二烯尾气的净化剂，其包括改性组分和能够负载所述改性组分的分子筛载体，其中，所述改性组分中含有过渡金属中的一种或多种，优选所述过渡金属选自铁、钴、镍、铜和锌中的至少一种；更优选所述分子筛载体为13X分子筛。

在一个具体实施例中，以所述活性组分中的过渡金属离子计，所述活性组分的质量占所述净化剂质量的1-10％，优选所述活性组分的质量占所述净化剂质量的4-7.5％；以质量百分比计，所述载体占所述净化剂的80-98％，优选所述载体占所述净化剂的85-91％。

在一个具体实施例中，所述分子筛的堆密度≥0.60g/ml，抗压强度≥10/p，颗粒尺寸为1.0-1.6mm，硅铝比以SiO₂与Al₂O₃的摩尔比计为(2.6-3.0):1。