Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 037828

   Библиографические данные
(11)037828    (13) B1
(21)201791752

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел: B     


Документ опубликован 2021.05.25
Текущий бюллетень: 2021-05  
Все публикации: 037828  
Реестр евразийского патента: 037828  

(22)2016.01.29
(51) B01J 20/18 (2006.01)
B01J 20/28 (2006.01)
B01D 53/04 (2006.01)
B01D 53/047 (2006.01)
C01B 39/22(2006.01)
(43)A1 2017.12.29 Бюллетень № 12  тит.лист, описание 
(45)B1 2021.05.25 Бюллетень № 05  тит.лист, описание 
(31)1550781
(32)2015.02.02
(33)FR
(86)FR2016/050197
(87)2016/124842 2016.08.11
(71)АРКЕМА ФРАНС (FR)
(72)Лютц Сесиль, Бувье Людивин, Николя Серж, Виттене Жюльен, Шендровицс Сильви, Персийон Киттери (FR)
(73)АРКЕМА ФРАНС (FR)
(74)Медведев В.Н. (RU)
(54)ЦЕОЛИТОВЫЕ АДСОРБЕНТЫ С БОЛЬШОЙ ВНЕШНЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
   Формула 
(57) 1. Применение по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала в форме агломератов, содержащего по меньшей мере один цеолит типа FAU для разделения газов, причем указанный адсорбент характеризуется
соотношением -0,5<(Vmicro-Vmeso)/Vmicro<1,0, где Vmicro означает объем микропор, определенный способом Дубинина-Радушкевича, а Vmeso означает объем микропор, определенный способом Варрета-Джойнера-Халенды (BJH);
внешней поверхностью, определенной по адсорбции азота, выраженной в м2 на грамм адсорбента, находящейся в интервале от 20 до 300 м2×г-1;
содержанием нецеолитовой фракции (PNZ) в соответствии с неравенством 0%<PNZ£30% при определении методом ДРЛ (дифракция рентгеновских лучей) в массовых процентах по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала;
объемом мезопор, находящимся в интервале от 0,08 до 0,25 см3×г-1, включая граничные значения;
атомным соотношением Si/Al в цеолитовом адсорбирующем материале в интервале от 1 до 2,5;
причем комплекс измерений осуществляется с цеолитовым адсорбирующим материалом, в котором по меньшей мере 95% противоионов замещены натрием.
2. Применение по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один цеолитовый адсорбирующий материал характеризуется следующими соотношениями (Vmicro-Vmeso)/Vmicro:
-0,5<(Vmicro-Vmeso)/Vmicro<1,0;
предпочтительно -0,1<(Vmicro-Vmeso)/Vmicro<0,9;
предпочтительно 0<(Vmicro-Vmeso)/Vmicro<0,9;
предпочтительно 0,2<(Vmicro-Vmeso)/Vmicro<0,8;
предпочтительно 0,4<(Vmicro-Vmeso)/Vmicro<0,8;
предпочтительно 0, 6<(Vmicro-Vmeso)/Vmicro<0,8;
где Vmicro означает объем микропор, определенный способом Дубинина-Радушкевича, a Vmeso означает объем мезопор, определенный способом Баррета-Джойнера-Халенды (BJH), причем комплекс измерений осуществляется с цеолитовым адсорбирующим материалом, в котором по меньшей мере 95% противоионов замещены натрием.
3. Применение по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что по меньшей мере один цеолитовый адсорбирующий материал характеризуется соотношением:
0,210 см3×г-1<Vmicro<0,360 см3×г-1,
предпочтительно 0,230 см3×г-1<Vmicro<0,350 см3×г-1,
предпочтительно 0,240 см3×г-1<Vmicro <0,350 см3×г-1,
предпочтительно 0,250 см3×г-1<Vmicro<0,350 см3×г-1,
при определении с цеолитовым адсорбирующим материалом, в котором по меньшей мере 95% противоионов замещены натрием.
4. Применение по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что по меньшей мере один цеолит типа FAU характеризуется атомным соотношением Si/Al, соответствующим неравенствам:
1£Si/Al<1,5;
предпочтительно 1£Si/Al£1,4,
предпочтительно атомное соотношение Si/Al равно 1,00+/-0,05,
причем соотношение Si/Al определяют способом твердотельного ядерного магнитного резонанса (ЯРМ) кремния 29.
5. Применение по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один катион, выбранный из катионов групп IA, IIA, IIIA, IB, IIB, IIIB Периодической системы элементов, трехвалентных катионов из подгруппы лантаноидов или редкоземельных элементов, катиона цинка (II), катиона серебра (I), катиона меди (II), катиона хрома (III), катиона железа (III), катиона аммония и/или катиона гидроксония, причем предпочтительными катионами являются катионы кальция, лития, натрия, калия, бария, цезия, стронция, цинка и редкоземельных элементов, предпочтительно катионы натрия, кальция и лития.
6. Применение по меньшей мере одного цеолитового адсорбирующего материала по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что по меньшей мере один материал содержит по меньшей мере один щелочной или щелочно-земельный металл, выбранный из натрия, кальция, лития, смесей двух или трех из них в любых пропорциях, при этом их содержание, выраженное в пересчете на оксиды, является таким, что:
0 мас.%<содержание CaO<20,5 мас.%,
предпочтительно 3<содержание CaO<20,5 мас.%,
предпочтительно 7,5<содержание CaO<20,5 мас.% и более,
предпочтительно 9<содержание CaO<20,5 мас.% по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала, включая граничные значения;
0<содержание Li2O<12 мас.%,
предпочтительно 3<содержание Li2O<12 мас.%,
предпочтительно 5<содержание Li2O<12 мас.%,
предпочтительно 6,5<содержание Li2O<12 мас.% по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала, включая граничные значения;
0<содержание Na2O<22 мас.%Г
предпочтительно 0<содержание Na2O<19 мас.%,
предпочтительно 0<содержание Na2O<15 мас.%,
предпочтительно 0<содержание Na2O<10 мас.%,
предпочтительно 0<содержание Na2O<7 мас.%,
предпочтительно 0<содержание Na20<2 мас.% по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала, включая граничные значения;
с учетом того, что цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один из трех металлов, выбранных из лития, натрия и кальция;
причем цеолитовый адсорбирующий материал, может содержать также по меньшей мере один редкоземельный элемент, выбранный из лантаноидов и актиноидов и предпочтительно из лантаноидов, в общем случае в количестве от 0 до 10% и предпочтительно от 0 до 7%;
причем цеолитовый адсорбирующий материал может также содержать дополнительно в малых количествах меньше 5% и предпочтительно меньше 2% в пересчете на оксид один или несколько других катионов, отличающихся от лития, натрия и кальция, предпочтительно выбранных из калия, бария, стронция, цезия, переходных металлов, таких как серебро.
7. Применение по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что используемый для разделения газ представляет собой природный газ, из которого удаляют примеси, предпочтительно удаляют диоксид углерода и/или меркаптаны, содержащиеся в природном газе.
8. Применение по п.7, отличающееся тем, что цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит FAU, выбранный из NaX, CaX и их смесей.
9. Применение по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что используемый для разделения газ представляет собой природный газ, полученный некриогенным разделением промышленных газов и газов воздуха.
10. Применение по п.9 для адсорбции азота при разделении газов воздуха, в частности для повышения содержания кислорода в воздухе.
11. Применение по п.9 или 10, отличающееся тем, что цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит FAU, выбранный из NaX, LiX, CaX, LiCaX, NaLSX, LiLSX, CaLSX, LiCaLSX и смесей двух или нескольких этих цеолитов.
12. Применение по любому из пп.9-11, отличающееся тем, что используемый для разделения газ представляет собой природный газ, применяемый в устройствах адсорбции при переменном давлении с циклами от 0,1 до 10 с и предпочтительно в концентраторах кислорода для дыхательной терапии.
13. Применение по п.12, отличающееся тем, что цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит FAU, выбранный из CaLSX, LiLSX, LiCaLSX, предпочтительно по меньшей мере один цеолит LiLSX и предпочтительно мезопористый LiLSX.
14. Применение по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что используемый для разделения газ представляет собой синтез-газ, очищаемый от загрязняющих его диоксида углерода и одной или нескольких других примесей.
15. Применение по п.14, отличающееся тем, что цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит FAU, выбранный из NaX, LiX, LiLSX, CaX, CaLSX, LiCaX, LiCaLSX и предпочтительно выбранный из NaX, NaLSX, LiCaLSX и смесей двух или нескольких этих цеолитов.
16. Применение по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что используемый для разделения газ, представляющий собой природный газ, из которого удаляют примеси, в частности углеводороды, диоксид углерода и оксиды азота, применяют в криогенных установках, в частности на входе криогенных дистилляционных установок.
17. Применение по п.16, отличающееся тем, что цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один предпочтительно мезопористый цеолит FAU, выбранный из NaX, NaLSX, CaX, CaLSX и смеси двух или нескольких этих цеолитов.
18. Цеолитовый адсорбирующий материал в форме агломератов, имеющий внешнюю поверхность, определенную по адсорбции азота, выраженную в м2 на грамм адсорбента в интервале от 20 м2×г-1 до 300 20 м2×г-1, характеризующийся
атомным соотношением Si/Al в цеолитовом адсорбирующем материале в соответствии с неравенством 1£Si/Al<2,5, объемом мезопор, находящимся в интервале от 0,08 до 0,25 см3×г-1, включая граничные значения;
соотношением -0,5<(Vmicro-Vmeso)/Vmicro<1,0, где Vmicro означает объем микропор, определенный способом Дубинина-Радушкевича, а Vmeso означает объем микропор, определенный способом Варрета-Джойнера-Халенды (BJH);
содержанием нецеолитовой фракции (PNZ) в соответствии с неравенством 0%<PNZ£30%, при определении методом ДРЛ (дифракция рентгеновских лучей) в массовых процентах по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала;
причем комплекс измерений осуществляется с цеолитовым адсорбирующим материалом, в котором по меньшей мере 95% противоионов замещены натрием.
19. Цеолитовый адсорбирующий материал по п.18, обладающий объемом микропор, выраженным в см3 на грамм цеолитового адсорбирующего материала, выраженным соотношением:
0,210<объем микропор<0,360 см3×г-1,
предпочтительно 0,230<объем микропор<0,350 см3×г-1,
предпочтительно 0,240<объем микропор<0,350 см3×г-1,
предпочтительно 0,240<объем микропор<0,350 см3×г-1 и
предпочтительно 0,250<объем микропор<0,350 см3×г-1,
при определении объема микропор с цеолитовым адсорбирующим материалом, в котором по меньшей мере 95% противоионов замещены натрием.
20. Цеолитовый адсорбирующий материал по п.18 или 19, в котором общий объем макро- и мезопор, определенный по интрузии ртути, находится в интервале от 0,15 до 0,5 см3×г-1, предпочтительно от 0,20 до 0,40 см3×г-1 и предпочтительно от 0,20 до 0,35 см3×г-1 при определении с цеолитовым адсорбирующим материалом, в котором по меньшей мере 95% противоионов замещены натрием.
21. Цеолитовый адсорбирующий материал по любому из пп.18-20, обладающий внешней поверхностью, определенной по адсорбции азота, выраженной в м2 на грамм адсорбента, предпочтительно находящейся в интервале от 30 до 250 м2×г-1, предпочтительно от 40 до 200 м2×г-1 и предпочтительно в интервале от 50 до 200 м2×г-1 при определении с цеолитовым адсорбирующим материалом, в котором по меньшей мере 95% противоионов замещены натрием.
22. Цеолитовый адсорбирующий материал по любому из пп.18-21, обладающий удельным объемом микропор, выраженным в см3 на см3 цеолитового адсорбирующего материала, в котором по меньшей мере 95% противоионов замещены натрием, и превышающим 0,10 см3×см-3, предпочтительно превышающим 0,12 см3×см-3, предпочтительно превышающим 0,15 см3×см-3, предпочтительно превышающим 0,16 см3×см-3, предпочтительно превышающим 0,18 см3×см-3, предпочтительно превышающим 0,20 см3×см-3.
23. Цеолитовый адсорбирующий материал по любому из пп.18-22, в котором содержания металлов, выраженные в пересчете на оксиды, имеют следующие значения:
содержание CaO находится в интервале от 0 до 20,5 мас.%, предпочтительно от 3 до 20,5 мас.%, предпочтительно от 7,5 до 20,5 мас.%, предпочтительно от 9 до 20,5 мас.% по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала, включая граничные значения;
содержание Li2O находится в интервале от 0 до 12 мас.%, предпочтительно от 3 до 12 мас.%, предпочтительно от 5 до 12 мас.%, предпочтительно от 6,5 до 12 мас.% по отношению к общей массе адсорбента, включая граничные значения;
содержание Na2O находится в интервале от 0 до 22 мас.%, предпочтительно от 0 до 19 мас.%, предпочтительно от 0 до 15 мас.%, предпочтительно от 0 до 10 мас.%, предпочтительно от 0 до 7 мас.% и предпочтительно от 0 до 2 мас.% по отношению к общей массе цеолитового адсорбирующего материала, включая граничные значения;
с учетом того, что цеолитовый адсорбирующий материал содержит по меньшей мере один из трех металлов, выбранных из лития, натрия и кальция;
причем цеолитовый адсорбирующий материал, может содержать дополнительно по меньшей мере один редкоземельный элемент, выбранный из лантаноидов и актиноидов и предпочтительно из лантаноидов, в количестве в общем случае в интервале от 0 до 10% и предпочтительно от 0 до 7%;
причем цеолитовый адсорбирующий материал может также содержать в малых количествах (меньше 5% и предпочтительно меньше 2% в пересчете на оксид) один или несколько других катионов, отличающихся от лития, натрия и кальция, например и предпочтительно выбранных из калия, бария, стронция, цезия, переходных металлов, таких как серебро, и других элементов.
24. Цеолитовый адсорбирующий материал по любому из пп.18-23, обладающий общим объемом макро- и мезопор, определенным по интрузии ртути, в интервале от 0,15 до 0,5 см3×г-1, и характеризующийся долей объема макропор в интервале от 0,2 до 1 и предпочтительно от 0,4 до 0,8 общего объема макро- и мезопор, включая граничные значения, при определении, осуществленном с цеолитовым адсорбирующим материалом, в котором по меньшей мере 95% противоионов замещены натрием.