CN102718621B - 一种选择性吸附脱除粗苯中二硫化碳的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种选择性吸附脱除粗苯中二硫化碳的方法。该方法利用硅铝分子筛为吸附剂，在10-60℃、常压条件下，对粗苯中二硫化碳直接进行高效选择性吸附。并且，吸附剂在吸附饱和后，可以在200-400℃下通入N2吹扫2-6小时进行再生后重复利用，同时可对吸附脱除后的二硫化碳进行脱附回收利用。本发明具有吸附条件温和、设备简单、易操作、高选择性吸附，且吸附剂再生后可循环利用等优点。

Description

一种选择性吸附脱除粗苯中二硫化碳的方法
技术领域
本发明属于煤化工技术领域，涉及由焦炉煤气回收的粗苯的除杂，更具体地，本发明提供了一种用硅铝分子筛选择性吸附脱除粗苯中二硫化碳的方法。
背景技术
二硫化碳作为粗苯中含有的有机硫杂质，质量分数约为0.3-0.4%。它在化工产品生产转化过程中由于缓慢水解生成硫化氢，会腐蚀设备、污染环境，同时还会导致一些工业催化剂中毒，影响工业生产。在焦化厂粗苯精制工艺过程中，首先脱除掉粗苯中的二硫化碳，可以提高粗苯精制过程中的有机硫加氢处理能力，进而提高粗苯精制产品的产量及纯度，增加工厂的经济效益。因此，脱除二硫化碳对于减少工业生产损失、提高化工产品质量很重要。
目前，脱除二硫化碳有吸附法和化学法。化学法能耗高、操作复杂、成本高，且破坏了二硫化碳结构，不能够对其进行回收利用。吸附法简单易行、能耗低、脱除效果好，是一种非破坏性方法，同时可实现二硫化碳的回收利用。
公开号为CN 1846847 A的专利申请公开了一种活性炭纤维吸附材料，该材料可用于吸附除去空气中的二硫化碳。公开号为CN 102295953 A的专利申请公开了一种脱除二硫化碳的方法，该方法将二硫化碳转化为黄原酸盐，然后通过蒸馏或精馏的方法分离黄原酸盐。但是，该方法工艺繁琐，且能耗比较高，二硫化碳也不能够被回收利用。
到目前为止，还没有报道用硅铝分子筛作为吸附剂，从而用于吸附脱除粗苯中的二硫化碳的方法。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种选择性吸附脱除粗苯中二硫化碳的方法，该方法采用硅铝分子筛作为吸附剂。
为了实现上述目的，本发明提供了一种选择性吸附脱除粗苯中二硫化碳的方法，该方法包括：步骤a）采用硅铝分子筛作为吸附剂，并使粗苯通过所述硅铝分子筛以吸附脱除粗苯中的二硫化碳。
其中，本发明提供的选择性吸附脱除粗苯中二硫化碳的方法可进一步包括：步骤b）待所述硅铝分子筛吸附饱和后，通入N2吹扫，对所述硅铝分子筛进行再生。
上述步骤a）和b）可以循环进行。
其中，本发明提供的选择性吸附脱除粗苯中二硫化碳的方法还可进一步包括：步骤c）冷凝回收步骤b）中吹扫后的N2（该气体为携带二硫化碳的混合气体）中的二硫化碳。
其中，步骤a）中所述硅铝分子筛可选自4A型、5A型、13X型、10X型、钠Y型和钙Y型。上述硅铝分子筛都是一种碱金属硅铝酸盐，主要是由氧化硅和氧化铝组成的分子筛骨架，其孔道分布均匀，孔径大小为0.4-1.0nm之间，比表面积达300-1000m2/g，具有较强的吸附功能。本领域技术人员可以根据实际需要选择合适型号的硅铝分子筛。
步骤a）中所述的脱除可在常压条件下进行，脱除温度为10-60℃，空速比为0.4-2.0h-1（粗苯质量流量/吸附剂质量）。
步骤b）中所述通入N2吹扫的条件为：2-3小时内升温至200-400℃后，吹扫2-6小时。
本发明的效果和益处为：本发明提供的吸附脱除粗苯中二硫化碳的方法中，首次采用硅铝分子筛作为吸附剂，其对粗苯中二硫化碳吸附容量大，选择性吸附脱除率高，可以实现深度脱除二硫化碳，同时可对吸附脱除后的二硫化碳进行回收利用。这样，不仅降低了现有技术中工厂粗苯精制过程中的有机硫加氢所需能耗，还提高了粗苯精制产品的产量及纯度，简化操作工艺，降低维修成本，增加工厂的经济效益。另外，和脱除二硫化碳的常规方法相比，本发明的方法所用的硅铝分子筛吸附剂方便易得，吸附操作条件温和，操作方便，以及成本大大降低。并且，该吸附剂再生方便，再生后对苯中二硫化碳仍然具有较高的吸附效果，吸附剂的使用周期长。
具体实施方式
以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式。
实施例1
二硫化碳的脱除：
将二硫化碳溶解到纯苯中配成模拟粗苯，使模拟粗苯中的二硫化碳浓度为3000mg/kg。将200g的5A型硅铝分子筛(南开大学催化剂厂)固定于吸附器中，常温常压下，空速比为0.7h-1，通入模拟粗苯，反应结果为二硫化碳吸附脱除率为100%。
二硫化碳的回收：
待5A型硅铝分子筛吸附剂吸附饱和后，通入N2吹扫，2个小时内升温至300℃，维持300℃吹扫3小时进行第一次再生，将第一次再生后的5A型硅铝分子筛记为样品Ⅰ。吹扫后的N2经冷凝器冷凝后，其中的二硫化碳被冷凝回收，冷凝液记为A1。
使用第一次再生后的样品Ⅰ按照上述方法对粗苯进行二硫化碳的脱除，并按照上述再生方法处理样品Ⅰ，将第二次再生后的5A型硅铝分子筛记为样品Ⅱ。5A型硅铝分子筛可循环使用，循环5次使用的对二硫化碳脱除率的结果分别记录在表1中，循环5次使用的冷凝液中二硫化碳浓度分析结果分别记录在表2中。
实施例2
二硫化碳的脱除：
将二硫化碳溶解到纯苯中配成模拟粗苯，使模拟粗苯中的二硫化碳浓度为3000mg/kg。将200g的钠Y型硅铝分子筛(南开大学催化剂厂)固定于吸附器中，常温常压下，空速比为0.7h-1，通入模拟粗苯，反应结果为二硫化碳吸附脱除率为100%。
二硫化碳的回收：
待钠Y型硅铝分子筛吸附剂吸附饱和后，通入N2吹扫，2个小时内升温至300℃，维持300℃吹扫3小时进行第一次再生，将第一次再生后的钠Y型硅铝分子筛记为样品Ⅲ。吹扫后的N2经冷凝器冷凝后，其中的二硫化碳被冷凝回收，冷凝液记为B1。
使用第一次再生后的样品III按照上述方法对粗苯进行二硫化碳的脱除，并按照上述再生方法处理样品Ⅲ，将第二次再生后的钠Y型硅铝分子筛记为样品Ⅳ。钠Y型硅铝分子筛可循环使用，循环5次使用的对二硫化碳脱除率结果分别记录在表1中，循环5次使用的冷凝液中二硫化碳浓度分析结果分别记录在表2中。
实施例3
二硫化碳的脱除：
将二硫化碳溶解到纯苯中配成模拟粗苯，使模拟粗苯中的二硫化碳浓度为3000mg/kg。将200g的13X型硅铝分子筛(南开大学催化剂厂)固定于吸附器中，常温常压下，空速比为0.7h-1，通入模拟粗苯，反应结果为二硫化碳吸附脱除率为100%。
二硫化碳的回收：
待13X型硅铝分子筛吸附剂吸附饱和后，通入N2吹扫，2个小时内升温至300℃，维持300℃吹扫3小时进行第一次再生，将第一次再生后的13X型硅铝分子筛记为样品Ⅵ。吹扫后的N2经冷凝器冷凝后，其中的二硫化碳被冷凝回收，冷凝液记为C1。
使用第一次再生后的样品Ⅵ按照上述方法对粗苯进行二硫化碳的脱除，并按照上述再生方法处理样品Ⅵ，将第二次再生后的13X型硅铝分子筛记为样品Ⅶ。13X型硅铝分子筛可循环使用，循环5次使用的对二硫化碳脱除率结果分别记录在表1中，循环5次使用的冷凝液中二硫化碳浓度分析结果分别记录在表2中。
表1不同硅铝分子筛循环吸附的试验结果
表2不同硅铝分子筛再生脱附N2经冷凝后冷凝液中二硫化碳浓度
从表1和表2中可以看出，本发明采用的硅铝分子筛作为吸附剂，对二硫化碳的脱除率可达100%。此外，再生后的硅铝分子筛对二硫化碳的吸附性能仍然很高，例如，循环3次使用后对二硫化碳脱除率为93%以上，循环5次使用后仍能达到82%以上，其中以5A型分子筛对二硫化碳的吸附能力最好。

Claims (6)

1.一种选择性吸附脱除粗苯中二硫化碳的方法，其特征在于，该方法包括：步骤a)采用硅铝分子筛作为吸附剂，并使粗苯通过所述硅铝分子筛以吸附脱除粗苯中的二硫化碳，
其中，步骤a)中所述硅铝分子筛选自4A型、5A型、13X型、10X型、钠Y型和钙Y型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：步骤b)待所述硅铝分子筛吸附饱和后，通入N2吹扫而对所述硅铝分子筛进行再生。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，循环进行所述步骤a)和b)。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：步骤c)冷凝回收步骤b)中吹扫后的N2中的二硫化碳。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述的脱除在常压条件下进行，脱除温度为10-60℃，空速比为0.4-2.0h-1。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤b)中所述通入N2吹扫的条件为：2～3小时内升温至200-400℃后，吹扫2-6小时。
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