人工合成沸石（人造沸石）

沸石的人工合成

permutite 称人造沸石，也叫合成Zeolite。是人工合成的无机离子交换剂，可用于水的软化、海水脱盐和纯水制造等。有碳酸钠、苛性钾、长石、高岭石等混合并熔融后制得的具有不规则结构的产物。因其功能与天然沸石相似，故称人造沸石，也叫合成沸石。

人造沸石是一种人工合成的无机离子交换剂，用于水的软化、海水脱盐和纯水制造等。

我国合成沸石的研究工作开展较晚,1959年,首次合成了A型、X型、Y型沸石分子筛。此后,我国的合成沸石工业逐步走上了自己发展的道路,合成沸石的类型和产量在不断提高,目前,有些工艺已达到先进水平。

据美国《化学市场报道》,PQ公司是全球洗涤剂用沸石的最大厂商,约占全球14%的市场份额。最近PQ公司沸石产品部业务经理预测,全球沸石市场将保持健康稳定发展。

目前,合成沸石的市场销售额约17亿美元。沸石的主要用途是洗涤剂和催化剂。尽管催化剂的沸石用量少于洗涤剂的用量,居第2位,但按价值计,它占有沸石市场最大的份额,大约为市场总消费额的55%。据斯坦福研究所(SRI)分析,几乎所有的催化剂沸石都用于炼油和合成石化产品,其中流化床催化裂化(FCC)催化剂就占总消费量的95%以上,只有少量用于加氢催化和化学合成在北美、西欧和日本,运输车辆用燃料需求不景气,催化剂沸石的需求增长基本停滞。相反在发展中国家,运输车辆用燃料需求在上升,催化剂沸石的需求也随之增加。随着亚洲经济的复苏,这一地区的需求将进一步趋向强劲。北美是FCC催化剂的最大生产和消费市场,其FCC催化剂生产能力约15.5万吨/年,消费量约8万吨/年,其多余品出口外销。出于环境保护的要求,沸石在催化剂领域的应用得到了进一步的发展。为了避免有关非再生催化剂(如氯化铝、聚磷酸等)的处理问题,在合成乙苯和异丙苯这类有机化合物的生产中,人们更愿意采用沸石催化剂,美国采用固体磷酸技术的大部分异丙苯装置已改造使用沸石技术。

洗衣粉占有沸石营业额的最大部分。在日本和美国,含沸石助剂的洗衣粉实际上已完全取代了含磷酸盐的洗衣粉;在欧洲,含沸石的洗衣粉也占有大部分市场。市场需求的猛增导致美国、欧洲、中国台湾、泰国等大规模新建沸石生产装置。目前北美、西欧和日本沸石生产能力已出现过剩,日本过剩问题最为严重。为此,一些生产公司正在开发新沸石产品品种和拓展沸石用品的新市场。

开拓的应用市场包括CFC代用品、密封绝缘(隔热)玻璃、吸附剂、干燥剂环保用品等诸多领域。在开拓新应用市场方面,合成沸石用于密封绝缘玻璃增长最快。这种建筑用新玻璃采用两块玻璃之间形成空气密封的夹层,夹层内用沸石除去空气中水分,以达到绝缘(隔热)的目的。此外,合成沸石作为干燥剂用于CFC、用于捕集挥发性有机物和作为吸附剂用于空气分离制氧和氢的需求也都在增长。目前全球吸附和干燥用合成沸石的需求量约为9万~10万吨/年。

根据使用原料的不同,沸石的人工合成方法大致可分为两类:

水热合成法和碱处理法。