一种间二甲苯吸附剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及吸附剂技术领域，具体涉及一种间二甲苯吸附剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.间二甲苯(mx)是重要的基本有机化工原料，广泛应用于合成树脂、农药、医药、涂料和染料等领域。混合c8芳烃包括对二甲苯(px)、间二甲苯(mx)、邻二甲苯(ox)和乙苯(eb)四个异构体，其沸点差很小，特别是对、间二甲苯沸点只差0.6℃，工业上普遍采用吸附分离方法生产高纯度间二甲苯。吸附分离技术由沸石吸附剂配合模拟移动床连续逆流分离工艺构成，其核心是高效吸附剂的开发和应用。在吸附塔中，利用吸附剂对混合二甲苯各异构体不同的选择吸附能力，经过反复逆流传质交换，使间二甲苯不断提浓，再由解吸剂解吸提浓的间二甲苯，精馏抽出液回收解吸剂，得到高纯度间二甲苯。
3.吸附剂是吸附分离技术的基础和核心，多由某种类型的沸石构成，按照吸附选择性划分，现有技术中分离间二甲苯采用的吸附剂大体分为两类，一类是优先吸附非mx组分，从吸余液中提取间二甲苯产品。使用此类吸附剂的技术诸如cn1132192a中采用ky或kbay作为吸附活性组分，以膨润土为粘结剂制成吸附剂，通过气相优先吸附对二甲苯，从吸余相得到纯度99.5％的mx，该技术仅限于处理不含乙苯的原料。cn1136549a则采用silicalite-1沸石吸附剂，优先吸附原料中的乙苯和对二甲苯，再精馏吸余相获得mx。us6137024采用氢型β沸石作为吸附剂，优先选择吸附原料中的对二甲苯、邻二甲苯和乙苯，从吸余液中获得mx产品。但是silicalite-1、β等沸石的吸附容量较低，使其应用受到限制。
4.另一类吸附剂优先吸附间二甲苯，使原料中的mx首先进入到吸附相中与其它异构体分离，再经过适当的解吸剂脱附进入抽出液物流，最后精馏抽出液回收解吸剂，得到高纯度的间二甲苯，nay型沸石是这类吸附剂的典型代表。
5.us5464593提到将沸石原粉与硅铝胶混合在油胺柱内成型，us3878127、us3878129和cn1275926a、cn1347339a等将沸石原粉与高岭土制成颗粒状附聚体，其形状可为小球、薄片或挤出微粒。上述技术中油胺柱成型工艺复杂、成本高，难以方便地制备出不同粒度分布的小球吸附剂。相比而言，滚动成型操作简单，且吸附剂小球粒度分布更易控制。通常，在滚动成型过程中，粉料相互接触、粘附而使粒子团聚变大，粒子在团聚过程中始终与组成相同的粉料接触，以使内外均匀，但这样得到的颗粒抗压强度较差。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提出一种间二甲苯吸附剂及其制备方法和应用，具有高吸附容量、高吸附选择性，对间二甲苯分子的吸附-脱附速度快，使用寿命长及操作条件稳定等优点，吸附得到的间二甲苯的纯度大于99.5%，吸附选择性高，吸附效率高，成本低，制备方法简单，具有广阔的应用前景。
7.本发明的技术方案是这样实现的：
3h，所述埃洛石纳米管和ph为2-3的hcl或硫酸溶液的固液比为1:5-7g/ml，5000-7000r/min离心15-20min，洗涤，干燥，得到预处理的埃洛石纳米管；s2.改性埃洛石的制备：将10重量份步骤s1制得的预处理的埃洛石纳米管加入水中，分散均匀，加入15-17重量份多巴胺盐酸盐和0.5-1重量份催化剂，加热至70-90℃，反应1-3h，离心，洗涤，干燥，得到改性埃洛石；所述催化剂为ph值为4-6的含有钴离子的tris-hcl溶液；s3.聚结：将8-12重量份步骤s2制得的改性埃洛石和90重量份nay沸石，300-500r/min搅拌混合30-50min，聚结成颗粒物，400-500℃焙烧1-3h，球磨2-4h，得到聚结物；s4.分子筛颗粒物的制备：将10重量份步骤s3制得的聚结物加入20-30重量份含有钠离子的碱性溶液中，加热至50-70℃反应0.5-1h，过滤，洗涤，干燥，得到分子筛颗粒物；所述含有钠离子的碱性溶液为ph值为8-10的naoh溶液或者ph值为8-10的naoh和硅酸钠的混合物溶液，其中，naoh和硅酸钠的质量比为3-5:1；s5.螯合剂的制备：将不同的螯合剂混合均匀，得到螯合剂；所述螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，质量比为4-7:3；s6.螯合剂脱铝：将2-4重量份步骤s5制得的螯合剂溶于水中，加入7重量份步骤s4制得的分子筛颗粒物，1000-1500w超声波分散20-30min，加热至90-95℃反应2-3h，过滤，洗涤，干燥，制得脱铝分子筛；s7.间二甲苯吸附剂的制备：将含有5-10wt%的氯化铁或硫酸铁溶液中加入步骤s6制得的脱铝分子筛，所述脱铝分子筛和含有铁离子的溶液的固液比为1:3-5g/ml，加热至60-80℃，反应2-3h，过滤，洗涤，干燥，450-550℃焙烧活化5-7h，得到间二甲苯吸附剂。
15.一种上述的制备方法制得的间二甲苯吸附剂。
16.一种上述间二甲苯吸附剂在吸附、分离间二甲苯中的应用。
17.本发明具有如下有益效果：本发明将埃洛石经过表面酸液处理，球磨后形成小粒径颗粒，表面释放出羟基，便于在表面进行聚多巴胺改性，改性后，表面丰富的羟基、氨基、羧基等基团，使得其具有极好的粘性，能够与经过球磨处理后的nay分子筛相互混合，均匀分散，并很好的粘合在一起，经过焙烧后、球磨后得到小粒径颗粒物，进一步用含有钠离子的碱液加热处理后，埃洛石原位晶化为nay沸石，从而得到分子筛颗粒物；本发明将分子筛颗粒物首先通过脱铝处理，经过螯合剂脱铝，利用螯合剂和对nay分子筛进行脱铝，螯合剂的酸性使得si-o-al键断裂，使得铝原子脱出分子筛骨架，螯合剂进一步与非骨架的铝原子发生配位作用，将脱出骨架的铝洗脱出分子筛孔道，能提高分子筛的铝硅比，提高其水热稳定性，而且脱铝过程中引入的缺陷位提高了分子筛表面的粗糙程度，并调整了分子筛的孔径及电场分布，为后续对其进一步改性做好了基础；反应方程式（以h4edta为例）如下：
。
18.本发明中采用的合适量的螯合剂进行脱铝，使得分子筛结构中部分铝被脱除，从而明显提高了分子筛的铝硅比，制得的脱铝后的分子筛也具有较好的稳定性和粗糙度，大大提高了对间二甲苯的吸附位点，从而明显提高了吸附效率；另外，本发明采用的螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，柠檬酸为弱酸，通过h4edta和柠檬酸的混合使用，不仅能够起到较好的脱铝效果，同时，起到调节溶液ph值的效果，从而避免了ph值太低时，全部的钠离子会被置换成h，从而影响分子筛后续的孔径调节。
19.进一步，本发明采用铁离子对制得的分子筛中的钠离子、氢离子进行部分的离子交换，形成nafehy分子筛，经过铁离子、钠离子、氢离子几种离子协同分布后，从而部分阻塞了主要通道，使得制得的分子筛有效孔径明显变小，形成合适大小的孔径；另外，铁离子、钠离子、氢离子同时存在时，在分子筛超笼中形成非对称电场，对二甲苯是非极性分子，诱导偶极矩无法与电场方向平衡，从而能量大大提高，在电场中不稳定，而间二甲苯的诱导偶极矩通过旋转至合适的位置，能量大大降低，稳定性明显提高，因此，间二甲苯的稳定性最佳，从而能够稳稳地吸附间二甲苯，而对对二甲苯没有吸附作用，从而提高了吸附剂的选择性。
20.本发明采用铁离子部分交换分子筛中的钠离子、氢离子，通过合理调控铁离子、钠离子、氢离子三者的比例，调控分子筛的孔径和电场，从而明显提高其对间二甲苯的选择吸附性，相比传统技术中，采用金属银离子、锶离子等昂贵的金属离子，本发明采用的铁离子原料来源广，价格便宜，使得吸附剂的制备成本低，吸附效果好，分离度高。
21.本发明间二甲苯吸附剂具有高吸附容量、高吸附选择性，对间二甲苯分子的吸附-脱附速度快，使用寿命长及操作条件稳定等优点。其中，本发明制得吸附剂的分子筛结构具有均匀微孔，主要由硅、铝、氧及其它一些金属阳离子构成，其孔径与间二甲苯的分子大小相当，从而可以起到高效吸附间二甲苯的作用，吸附得到的间二甲苯的纯度大于99.5%，吸附选择性高，吸附效率高，成本低，制备方法简单，具有广阔的应用前景。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例1制得的间二甲苯吸附剂的sem图。
具体实施方式
24.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.埃洛石纳米管的具体信息如下：直径为30-50nm，比表面积为60m2/g，长度为100-500nm，由河北庆泰矿产品有限公司提供。
26.nay沸石：由南开大学催化剂厂提供。
实施例
27.本实施例提供一种间二甲苯吸附剂的制备方法，具体包括如下步骤：s1.埃洛石的预处理：将埃洛石纳米管浸泡在ph为2的硫酸溶液中处理1h，所述埃洛石纳米管和ph为2的硫酸溶液的固液比为1:5g/ml，5000r/min离心15min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到预处理的埃洛石纳米管；s2.改性埃洛石的制备：将10重量份步骤s1制得的预处理的埃洛石纳米管加入水中，分散均匀，加入15重量份多巴胺盐酸盐和0.5重量份催化剂，加热至70℃，反应1h，5000r/min离心15min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性埃洛石；所述催化剂为ph值为4的含有3wt%的钴离子的tris-hcl溶液；s3.聚结：将8重量份步骤s2制得的改性埃洛石和90重量份nay沸石，300r/min搅拌混合30min，聚结成颗粒物，400℃焙烧1h，球磨2h，得到聚结物；s4.分子筛颗粒物的制备：将10重量份步骤s3制得的聚结物加入20重量份ph值为8的naoh溶液中，加热至50℃反应0.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到分子筛颗粒物；s5.螯合剂的制备：将不同的螯合剂混合均匀，得到螯合剂；所述螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，质量比为4:3；s6.螯合剂脱铝：将2重量份步骤s5制得的螯合剂溶于水中，加入7重量份步骤s4制得的分子筛颗粒物，1000w超声波分散20min，加热至90℃反应2h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，制得脱铝分子筛；s7.间二甲苯吸附剂的制备：将含有5wt%的氯化铁溶液中加入步骤s6制得的脱铝分子筛，所述脱铝分子筛和氯化铁溶液的固液比为1:3g/ml，加热至60℃，反应2h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，450℃焙烧活化5h，得到间二甲苯吸附剂。图1为制得的间二甲苯吸附剂的sem图。
实施例
28.本实施例提供一种间二甲苯吸附剂的制备方法，具体包括如下步骤：s1.埃洛石的预处理：将埃洛石纳米管浸泡在ph为3的hcl溶液中处理3h，所述埃洛石纳米管和ph为3的hcl溶液的固液比为1:7g/ml，7000r/min离心20min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到预处理的埃洛石纳米管；s2.改性埃洛石的制备：将10重量份步骤s1制得的预处理的埃洛石纳米管加入水中，分散均匀，加入17重量份多巴胺盐酸盐和1重量份催化剂，加热至90℃，反应3h，5000r/min离心15min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性埃洛石；所述催化剂为ph值为6的含有3wt%的钴离子的tris-hcl溶液；
s3.聚结：将12重量份步骤s2制得的改性埃洛石和90重量份nay沸石，500r/min搅拌混合50min，聚结成颗粒物，500℃焙烧3h，球磨4h，得到聚结物；s4.分子筛颗粒物的制备：将10重量份步骤s3制得的聚结物加入30重量份ph值为10的naoh和硅酸钠的混合物溶液，其中，naoh和硅酸钠的质量比为5:1中，加热至70℃反应1h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到分子筛颗粒物；s5.螯合剂的制备：将不同的螯合剂混合均匀，得到螯合剂；所述螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，质量比为7:3；s6.螯合剂脱铝：将4重量份步骤s5制得的螯合剂溶于水中，加入7重量份步骤s4制得的分子筛颗粒物，1500w超声波分散30min，加热至95℃反应3h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，制得脱铝分子筛；s7.间二甲苯吸附剂的制备：将含有10wt%的硫酸铁溶液中加入步骤s6制得的脱铝分子筛，所述脱铝分子筛和含有10wt%的硫酸铁溶液的固液比为1:5g/ml，加热至80℃，反应3h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，550℃焙烧活化7h，得到间二甲苯吸附剂。
实施例
29.本实施例提供一种间二甲苯吸附剂的制备方法，具体包括如下步骤：s1.埃洛石的预处理：将埃洛石纳米管浸泡在ph为2.5的硫酸溶液中处理2h，所述埃洛石纳米管和ph为2.5的硫酸溶液的固液比为1:6g/ml，6000r/min离心17min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到预处理的埃洛石纳米管；s2.改性埃洛石的制备：将10重量份步骤s1制得的预处理的埃洛石纳米管加入水中，分散均匀，加入16重量份多巴胺盐酸盐和0.7重量份催化剂，加热至80℃，反应2h，5000r/min离心15min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性埃洛石；所述催化剂为ph值为5的含有3wt%的钴离子的tris-hcl溶液；s3.聚结：将10重量份步骤s2制得的改性埃洛石和90重量份nay沸石，400r/min搅拌混合40min，聚结成颗粒物，450℃焙烧2h，球磨3h，得到聚结物；s4.分子筛颗粒物的制备：将10重量份步骤s3制得的聚结物加入25重量份ph值为9的naoh溶液中，加热至60℃反应1h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到分子筛颗粒物；s5.螯合剂的制备：将不同的螯合剂混合均匀，得到螯合剂；所述螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，质量比为6:3；s6.螯合剂脱铝：将3重量份步骤s5制得的螯合剂溶于水中，加入7重量份步骤s4制得的分子筛颗粒物，1250w超声波分散25min，加热至92℃反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，制得脱铝分子筛；s7.间二甲苯吸附剂的制备：将含有7wt%的氯化铁溶液中加入步骤s6制得的脱铝分子筛，所述脱铝分子筛和含有7wt%的氯化铁溶液的固液比为1:4g/ml，加热至70℃，反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，500℃焙烧活化6h，得到间二甲苯吸附剂。
实施例
30.与实施例3相比，不同之处在于，步骤s5中螯合剂为单一的h4edta。
实施例
31.与实施例3相比，不同之处在于，步骤s5中螯合剂为单一的柠檬酸。
实施例
32.与实施例3相比，不同之处在于，步骤s6中螯合剂和分子筛颗粒物的质量比为1：10。
实施例
33.与实施例3相比，不同之处在于，步骤s6中螯合剂和分子筛颗粒物的质量比为1：1。
实施例
34.与实施例3相比，不同之处在于，含有7wt%的氯化铁溶液替换为含有20wt%的氯化铁溶液。
实施例
35.与实施例3相比，不同之处在于，含有7wt%的氯化铁溶液替换为含有1wt%的氯化铁溶液。
36.对比例1与实施例3相比，不同之处在于，未进行步骤s1。
37.具体包括如下步骤：s1.改性埃洛石的制备：将10重量份埃洛石纳米管加入水中，分散均匀，加入16重量份多巴胺盐酸盐和0.7重量份催化剂，加热至80℃，反应2h，5000r/min离心15min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性埃洛石；所述催化剂为ph值为5的含有3wt%的钴离子的tris-hcl溶液；s2.聚结：将10重量份步骤s1制得的改性埃洛石和90重量份nay沸石，400r/min搅拌混合40min，聚结成颗粒物，450℃焙烧2h，球磨3h，得到聚结物；s3.分子筛颗粒物的制备：将10重量份步骤s2制得的聚结物加入25重量份ph值为9的naoh溶液中，加热至60℃反应1h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到分子筛颗粒物；s4.螯合剂的制备：将不同的螯合剂混合均匀，得到螯合剂；所述螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，质量比为6:3；s5.螯合剂脱铝：将3重量份步骤s4制得的螯合剂溶于水中，加入7重量份步骤s3制得的分子筛颗粒物，1250w超声波分散25min，加热至92℃反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，制得脱铝分子筛；s6.间二甲苯吸附剂的制备：将含有7wt%的氯化铁溶液中加入步骤s5制得的脱铝分子筛，所述脱铝分子筛和含有7wt%的氯化铁溶液的固液比为1:4g/ml，加热至70℃，反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，500℃焙烧活化6h，得到间二甲苯吸附剂。
38.对比例2与实施例3相比，不同之处在于，未进行步骤s2。
39.具体包括如下步骤：
s1.埃洛石的预处理：将埃洛石纳米管浸泡在ph为2.5的硫酸溶液中处理2h，所述埃洛石纳米管和ph为2.5的硫酸溶液的固液比为1:6g/ml，6000r/min离心17min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到预处理的埃洛石纳米管；s2.聚结：将10重量份步骤s1制得的预处理的埃洛石纳米管和90重量份nay沸石，400r/min搅拌混合40min，聚结成颗粒物，450℃焙烧2h，球磨3h，得到聚结物；s3.分子筛颗粒物的制备：将10重量份步骤s2制得的聚结物加入25重量份ph值为9的naoh溶液中，加热至60℃反应1h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到分子筛颗粒物；s4.螯合剂的制备：将不同的螯合剂混合均匀，得到螯合剂；所述螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，质量比为6:3；s5.螯合剂脱铝：将3重量份步骤s4制得的螯合剂溶于水中，加入7重量份步骤s3制得的分子筛颗粒物，1250w超声波分散25min，加热至92℃反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，制得脱铝分子筛；s6.间二甲苯吸附剂的制备：将含有7wt%的氯化铁溶液中加入步骤s5制得的脱铝分子筛，所述脱铝分子筛和含有7wt%的氯化铁溶液的固液比为1:4g/ml，加热至70℃，反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，500℃焙烧活化6h，得到间二甲苯吸附剂。
40.对比例3与实施例3相比，不同之处在于，步骤s3中改性埃洛石由等量的高岭土替代。
41.具体包括如下步骤：s1.聚结：将10重量份高岭土和90重量份nay沸石，400r/min搅拌混合40min，聚结成颗粒物，450℃焙烧2h，球磨3h，得到聚结物；s2.分子筛颗粒物的制备：将10重量份步骤s3制得的聚结物加入25重量份ph值为9的naoh溶液中，加热至60℃反应1h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到分子筛颗粒物；s3.螯合剂的制备：将不同的螯合剂混合均匀，得到螯合剂；所述螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，质量比为6:3；s4.螯合剂脱铝：将3重量份步骤s3制得的螯合剂溶于水中，加入7重量份步骤s2制得的分子筛颗粒物，1250w超声波分散25min，加热至92℃反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，制得脱铝分子筛；s5.间二甲苯吸附剂的制备：将含有7wt%的氯化铁溶液中加入步骤s4制得的脱铝分子筛，所述脱铝分子筛和含有7wt%的氯化铁溶液的固液比为1:4g/ml，加热至70℃，反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，500℃焙烧活化6h，得到间二甲苯吸附剂。
42.对比例4与实施例3相比，不同之处在于，未进行步骤s4。
43.具体包括如下步骤：s1.埃洛石的预处理：将埃洛石纳米管浸泡在ph为2.5的硫酸溶液中处理2h，所述埃洛石纳米管和ph为2.5的硫酸溶液的固液比为1:6g/ml，6000r/min离心17min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到预处理的埃洛石纳米管；s2.改性埃洛石的制备：将10重量份步骤s1制得的预处理的埃洛石纳米管加入水中，分散均匀，加入16重量份多巴胺盐酸盐和0.7重量份催化剂，加热至80℃，反应2h，5000r/min离心15min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性埃洛石；
所述催化剂为ph值为5的含有3wt%的钴离子的tris-hcl溶液；s3.聚结：将10重量份步骤s2制得的改性埃洛石和90重量份nay沸石，400r/min搅拌混合40min，聚结成颗粒物，450℃焙烧2h，球磨3h，得到聚结物；s4.螯合剂的制备：将不同的螯合剂混合均匀，得到螯合剂；所述螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，质量比为6:3；s5.螯合剂脱铝：将3重量份步骤s4制得的螯合剂溶于水中，加入7重量份步骤s3制得的聚结物，1250w超声波分散25min，加热至92℃反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，制得脱铝分子筛；s6.间二甲苯吸附剂的制备：将含有7wt%的氯化铁溶液中加入步骤s5制得的脱铝分子筛，所述脱铝分子筛和含有7wt%的氯化铁溶液的固液比为1:4g/ml，加热至70℃，反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，500℃焙烧活化6h，得到间二甲苯吸附剂。
44.对比例5与实施例3相比，不同之处在于，未进行步骤s6。
45.具体包括如下步骤：s1.埃洛石的预处理：将埃洛石纳米管浸泡在ph为2.5的硫酸溶液中处理2h，所述埃洛石纳米管和ph为2.5的硫酸溶液的固液比为1:6g/ml，6000r/min离心17min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到预处理的埃洛石纳米管；s2.改性埃洛石的制备：将10重量份步骤s1制得的预处理的埃洛石纳米管加入水中，分散均匀，加入16重量份多巴胺盐酸盐和0.7重量份催化剂，加热至80℃，反应2h，5000r/min离心15min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性埃洛石；所述催化剂为ph值为5的含有3wt%的钴离子的tris-hcl溶液；s3.聚结：将10重量份步骤s2制得的改性埃洛石和90重量份nay沸石，400r/min搅拌混合40min，聚结成颗粒物，450℃焙烧2h，球磨3h，得到聚结物；s4.分子筛颗粒物的制备：将10重量份步骤s3制得的聚结物加入25重量份ph值为9的naoh溶液中，加热至60℃反应1h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到分子筛颗粒物；s5.间二甲苯吸附剂的制备：将含有7wt%的氯化铁溶液中加入步骤s4制得的分子筛颗粒物，所述分子筛颗粒物和含有7wt%的氯化铁溶液的固液比为1:4g/ml，加热至70℃，反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，500℃焙烧活化6h，得到间二甲苯吸附剂。
46.对比例6与实施例3相比，不同之处在于，未进行步骤s7。
47.具体包括如下步骤：s1.埃洛石的预处理：将埃洛石纳米管浸泡在ph为2.5的硫酸溶液中处理2h，所述埃洛石纳米管和ph为2.5的硫酸溶液的固液比为1:6g/ml，6000r/min离心17min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到预处理的埃洛石纳米管；s2.改性埃洛石的制备：将10重量份步骤s1制得的预处理的埃洛石纳米管加入水中，分散均匀，加入16重量份多巴胺盐酸盐和0.7重量份催化剂，加热至80℃，反应2h，5000r/min离心15min，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性埃洛石；所述催化剂为ph值为5的含有3wt%的钴离子的tris-hcl溶液；s3.聚结：将10重量份步骤s2制得的改性埃洛石和90重量份nay沸石，400r/min搅
拌混合40min，聚结成颗粒物，450℃焙烧2h，球磨3h，得到聚结物；s4.分子筛颗粒物的制备：将10重量份步骤s3制得的聚结物加入25重量份ph值为9的naoh溶液中，加热至60℃反应1h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到分子筛颗粒物；s5.螯合剂的制备：将不同的螯合剂混合均匀，得到螯合剂；所述螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，质量比为6:3；s6.螯合剂脱铝：将3重量份步骤s5制得的螯合剂溶于水中，加入7重量份步骤s4制得的分子筛颗粒物，1250w超声波分散25min，加热至92℃反应2.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，制得脱铝分子筛，为间二甲苯吸附剂。
48.测试例1将实施例1-5和对比例1-10制得的间二甲苯吸附剂进行性能测试，结果见表1。
49.采用美国micromeritics仪器公司生产的asap2460型全自动比表面和孔隙度分析仪测定样品比表面积、孔体积等参数。
50.表1
[0051] 由上表可知，本发明实施例1-3制得的间二甲苯吸附剂具有更大的比表面积，孔体积增大。
[0052]
测试例2将实施例1-5和对比例1-10制得的间二甲苯吸附剂进行吸附性能测试，结果见表2。
[0053]
表2
[0054]
由上表可知，本发明间二甲苯吸附剂对间二甲苯具有更高的吸附选择性。
[0055]
测试例3将实施例1-5和对比例1-10制得的间二甲苯吸附剂的综合性能，结果见表3。
[0056]
表3
[0057]
由上表可知，本发明间二甲苯吸附剂不易破碎，吸附容量更高。
[0058]
对比例1与实施例3相比，未进行步骤s1，其破碎率升高，比表面积、孔体积稍有下降。本发明将埃洛石经过表面酸液处理，球磨后形成小粒径颗粒，表面释放出羟基，从而易于与聚多巴胺进行表面改性，增强埃洛石纳米管的表面粘性，从而将分子筛更好的聚结成颗粒物，制得的吸附剂破碎率更低。
[0059]
对比例2与实施例3相比，未进行步骤s2，其破碎率升高，比表面积、孔体积稍有下降。本发明预处理的埃洛石纳米管的表面进行聚多巴胺改性，改性后，表面丰富的羟基、氨基、羧基等基团，使得其具有极好的粘性，能够与经过球磨处理后的nay分子筛相互混合，均匀分散，并很好的粘合在一起，经过焙烧后、球磨后得到小粒径颗粒物，粘结性能更好，制得的吸附剂破碎率更低，比表面积大。
[0060]
对比例3与实施例3相比，步骤s3中改性埃洛石由等量的高岭土替代。对比例4与实施例3相比，未进行步骤s4，其破碎率升高，比表面积、孔体积下降，吸附选择性下降。本发明将埃洛石经过表面酸液处理，球磨后形成小粒径颗粒，表面释放出羟基，便于在表面进行聚多巴胺改性，改性后，表面丰富的羟基、氨基、羧基等基团，使得其具有极好的粘性，能够与经过球磨处理后的nay分子筛相互混合，均匀分散，并很好的粘合在一起，经过焙烧后、球磨后得到小粒径颗粒物，进一步用含有钠离子的碱液加热处理后，埃洛石原位晶化为nay沸石，从而得到分子筛颗粒物，粘结性能更好，制得的吸附剂破碎率更低，比表面积大。
[0061]
实施例4、5与实施例3相比，步骤s5中螯合剂为单一的h4edta或柠檬酸，其孔体积稍有下降，吸附选择性下降。本发明采用的螯合剂为h4edta和柠檬酸的混合物，柠檬酸为弱酸，通过h4edta和柠檬酸的混合使用，不仅能够起到较好的脱铝效果，同时，起到调节溶液
ph值的效果，从而避免了ph值太低时，全部的钠离子会被置换成h，从而影响分子筛后续的孔径调节。
[0062]
实施例6、7与实施例3相比，步骤s6中螯合剂和分子筛颗粒物的质量比为1：10或1：1。实施例6中其比表面积下降，孔体积下降，吸附选择性下降，实施例7中破碎率升高、灼基堆密度下降。对比例5与实施例3相比，未进行步骤s6，其孔体积明显下降，吸附选择性明显下降。本发明中采用的合适量的螯合剂进行脱铝，使得分子筛结构中部分铝被脱除，从而明显提高了分子筛的铝硅比，制得的脱铝后的分子筛也具有较好的稳定性和粗糙度，大大提高了对间二甲苯的吸附位点，从而明显提高了吸附效率。
[0063]
实施例8、9与实施例3相比，含有7wt%的氯化铁溶液替换为含有20wt%的氯化铁溶液或含有1wt%的氯化铁溶液，其比表面积下降，孔体积下降，吸附选择性下降。对比例6与实施例3相比，未进行步骤s7，其比表面积下降，孔体积下降，吸附选择性明显下降。本发明采用铁离子对制得的分子筛中的钠离子、氢离子进行部分的离子交换，形成nafehy分子筛，经过铁离子、钠离子、氢离子几种离子协同分布后，从而部分阻塞了主要通道，使得制得的分子筛有效孔径明显变小，形成合适大小的孔径；另外，铁离子、钠离子、氢离子同时存在时，在分子筛超笼中形成非对称电场，对二甲苯是非极性分子，诱导偶极矩无法与电场方向平衡，从而能量大大提高，在电场中不稳定，而间二甲苯的诱导偶极矩通过旋转至合适的位置，能量大大降低，稳定性明显提高，因此，间二甲苯的稳定性最佳，从而能够稳稳地吸附间二甲苯，而对对二甲苯没有吸附作用，从而提高了吸附剂的选择性。通过合理调控铁离子、钠离子、氢离子三者的比例，调控分子筛的孔径和电场，从而明显提高其对间二甲苯的选择吸附性，相比传统技术中，采用金属银离子、锶离子等昂贵的金属离子，本发明采用的铁离子原料来源广，价格便宜，使得吸附剂的制备成本低，吸附效果好，分离度高。
[0064]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。