[发明专利]基于钡、锶、钾和钠的沸石吸附剂、其制备方法以及其用途

说明书

本发明涉及基于包含钡、钾、钠和锶的沸石X的附聚晶体的沸石吸附剂。这些吸附剂用于分离C8芳族异构体的级份并且特别是二甲苯。

技术领域

本发明涉及基于包含钡、锶和钾的沸石X的附聚晶体的吸附剂、生产其的方法以及其用途。

这些吸附剂可更特别地用于由含有包含8个碳原子的异构体的芳族烃的原料来液相或气相生产非常纯的对二甲苯。

背景技术

在现有技术中已知的是，可使用包含结晶铝硅酸盐的吸附剂从含有某些烃的混合物中分离它们。在芳族烃的分离领域并且特别是芳族C8异构体的分离领域中，通常公认的是，在结晶铝硅酸盐沸石的阳离子位点中使用特定的阳离子改进了沸石对于芳族C8异构体中的一种的选择性。沸石内的这种差异吸附使得能够分离各种芳族C8异构体，其在工业上用于由含有包含8个碳原子的异构体的芳族烃的原料来生产非常纯的对二甲苯。

因此，使用除钠阳离子外还包含钡、钾或锶离子(单独地或作为混合(物))的由沸石X或Y组成的沸石吸附剂用于选择性地在芳族烃混合物中吸附在液相中的对二甲苯，是现有技术中众所周知的。

专利US 3 558 730、US 3 663 638和US 3 960 774显示，包含基于钠和钡或基于钠、钡和钾的八面沸石(FAU)结构的铝硅酸盐的沸石吸附剂可有效地分离存在于芳族C8级份(包括包含8个碳原子的芳族烃的级份)中的对二甲苯。以上吸附剂优选在液相方法、特别是模拟逆流类型的液相方法中用作吸附剂，类似于专利US 2 985 589中描述的那些，并且其尤其适用于芳族C8级份。

专利US 3 558 730、US 3 626 020和US 3 997 620显示，包含基于钠和钡或基于钠、钡和锶的八面沸石(FAU)结构的铝硅酸盐的沸石吸附剂可有效地分离存在于芳族C8级份(包括包含8个碳原子的芳族烃的级份)中的对二甲苯。

然而，通常，沸石对于包含8个碳原子的芳族烃(二甲苯和乙苯)的吸附性质会根据孔的尺寸和形状以及结构内的阳离子的位置而非常细微地变化，所述阳离子对沸石内存在的静电场和孔中的可及(accessible)体积的形式这两者都具有影响。其他参数，例如阳离子和分子的可极化性或结构体的柔性，也可具有影响。因此，在理论上且准确地预测沸石相对于包含8个碳原子的芳族烃的吸附特性是极其困难的。

为了改进具有八面沸石结构的沸石对于芳族C8异构体的吸附选择性，许多研究已提及了沸石的Si/Al比、交换阳离子的性质以及其水含量的影响。类似地，预测改进的程度是非常困难的，因为这些因素对于沸石的吸附特性施加复合的作用。特别地，在八面沸石(FAU)结构的沸石的情况下，并且更具体地在X型的八面沸石(FAU)结构的沸石的情况下，难以预测选自钠、钡、锶和钾的阳离子的相对比例的影响。

专利US 3 997 620提出了附聚物，其中附聚粘合剂没有被沸石化，所述附聚物与钡或与锶交换，使得Ba/Sr的重量比在1:1和15:1之间。该专利的实施例显示，通过添加锶阳离子改进了提取物的纯度。然而，PX/MX和PX/OX选择性大大降低，这对于高纯度对二甲苯的生产是有问题的。

沸石的合成产生晶体(通常为粉末形式)，在工业规模上使用该晶体特别困难(在操作期间进料大量损失)。因此，优选的是这些晶体的附聚的形式，呈晶粒、纱线和其他附聚物的形式，这些所述形式可通过挤出、造粒和本领域技术人员已知的其他附聚技术获得。这些附聚物没有粉状材料中固有的缺点。