一种液相吸附分离二甲苯异构体的方法技术

本申请公开了一种吸附剂液相吸附分离二甲苯异构体的方法，使用吸附剂对二甲苯异构体进行吸附分离；所述吸附剂选自金属有机骨架材料；所述金属有机骨架材料的无水化学式如式I所示，本申请中提供的吸附剂对于间二甲苯和对二甲苯的选择性为2，吸附量10wt％g/g以上，有望在高纯度对二甲苯物流中吸附微量的间二甲苯，进一步提纯。进一步提纯。

【技术实现步骤摘要】
一种液相吸附分离二甲苯异构体的方法


[0001]本申请涉及一种液相吸附分离二甲苯异构体的方法，属于化工分离


技术介绍

[0002]近年来，我国聚酯工业高速发展，对应的原材料芳烃(苯、甲苯、二甲苯)消费量快速上升，供应缺口逐年加大。二甲苯异构体的混合物在工业上主要来源于催化重整，蒸汽裂解，甲苯歧化和煤焦油。其中对二甲苯是最具工业应用价值的单体，用于进一步生产各种聚酯产品，如对苯二甲酸乙酯(PET)和聚对苯二甲酸丁酯(PBT)。二甲苯异构体的三种异构体：邻二甲苯(ox)、间二甲苯(mx)和对二甲苯(px)，其中邻二甲苯的沸点相对较高，在工业上可以通过精馏法获得，然而间、对二甲苯沸点仅差0.75℃,因此分离难度最大的是对二甲苯和间二甲苯。吸附分离法由于其效率高、能耗低，是目前二甲苯分离的主要方法。对于二甲苯异构体吸附分离法中吸附剂的开发和设计是一个十分热点的方向，研究者们的目光从传统工业采用的沸石分子筛逐渐转移到了设计性更强的金属有机骨架材料中。金属有机框架材料是一类由金属离子、无机/有机配体通过配位作用而形成的一种高度有序的多孔有机材料。

技术实现思路

[0003]根据本申请的一个方面提供了一种二甲苯异构体的液相吸附分离方法，该方法采用含阴离子的金属有机骨架材料中的SIFSIX系列材料作为吸附剂，实现二甲苯异构体的吸附分离。
[0004]根据本申请的第一方面，提供了一种液相吸附分离二甲苯异构体的方法，使用吸附剂对二甲苯异构体进行吸附分离；
[0005]所述吸附剂选自金属有机骨架材料；
[0006]所述金属有机骨架材料的无水化学式如式I所示：
[0007]MA2Q式I
[0008]在式I中，M为金属离子；所述金属离子选自Cu
2+
、Zn
2+
、Ni
2+
、Co
2+
、Mg
2+
、Al
2+
、Fe
2+
中的至少一种；
[0009]A为无机阴离子；所述无机阴离子选自SiF
62-、TiF
62-、PF
6-、BF
4-、SnF
62-、ZrF
62-、GeF
62-中的至少一种；
[0010]Q为含氮有机配体。
[0011]可选地，所述含氮有机配体选自4,4
’-
联吡啶、取代的4,4
’-
联吡啶、吡嗪中的至少一种。
[0012]可选地，取代的4,4
’-
联吡啶中的取代基选自C1～C
10
的炔基、C1～C
10
的烯基中的至少一种。
[0013]可选地，所述吸附剂为柱形三维框架材料。
[0014]可选地，所述吸附剂的形态为粉末状或者薄膜状。
[0015]可选地，粉末状吸附剂的粒径为5～10μm。
[0016]可选地，粉末状吸附剂的粒径上限独立地选自10μm、9μm、8μm、7μm、6μm，下限独立地选自5μm、6μm、7μm、8μm、9μm。
[0017]可选地，所述吸附剂的比表面积为800～1300m2/g。
[0018]可选地，所述吸附剂的比表面积上限独立地选自1300m2/g、1000m2/g、900m2/g，下限独立地选自800m2/g、1000m2/g、900m2/g。
[0019]可选地，所述吸附剂的外比表面积为100～200m2/g。
[0020]可选地，所述吸附剂的外比表面积上限独立地选自200m2/g、180m2/g、160m2/g、140m2/g、120m2/g，下限独立地选自100m2/g、180m2/g、160m2/g、140m2/g、120m2/g。
[0021]可选地，所述二甲苯异构体选自对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯中的至少两种。
[0022]可选地，二甲苯异构体中，任意两种异构体的摩尔比为1：1～10：1。
[0023]可选地，二甲苯异构体中，任意两种异构体的摩尔比上限独立地选自10：1、9：1、8：1、7：1、6：1、5：1、4：1、3：1、2：1，下限独立地选自1：1、9：1、8：1、7：1、6：1、5：1、4：1、3：1、2：1。
[0024]可选地，所述方法包括：将吸附剂装到填充柱中，然后将含有二甲苯异构体的进料液通入所述填充柱中，通过控制流出液的时间，即可实现分离二甲苯异构体。
[0025]可选地，含有二甲苯异构体的进料液浓度为0.001～10wt％。
[0026]可选地，含有二甲苯异构体的进料液浓度上限独立地选自10wt％、9wt％、8wt％、7wt％、6wt％、5wt％、4wt％、3wt％、2wt％、1wt％、0.5wt％、0.1wt％、0.05wt％、0.01wt％、0.005wt％，下限独立地选自0.001wt％、9wt％、8wt％、7wt％、6wt％、5wt％、4wt％、3wt％、2wt％、1wt％、0.5wt％、0.1wt％、0.05wt％、0.01wt％、0.005wt％。
[0027]可选地，所述进料液通入所述填充柱中的流速为0.1～2mL/min。
[0028]可选地，所述进料液通入所述填充柱中的流速上限独立地选自2mL/min、1.5mL/min、1mL/min、0.5mL/min，下限独立地选自0.1mL/min、1.5mL/min、1mL/min、0.5mL/min。
[0029]可选地，所述含有二甲苯异构体的进料液中含有溶剂；所述溶剂选自均三甲苯、对二乙基苯、三异丙基苯、环辛烷、正庚烷、正己烷中的至少一种。
[0030]可选地，所述方法包括：将吸附剂装到填充柱中，使用溶剂冲洗所述填充柱，然后将含有二甲苯异构体的进料液通入所述填充柱中，通过控制流出液的时间，即可实现分离二甲苯异构体。
[0031]可选地，使用溶剂冲洗所述填充柱的流速为0.1～2mL/min。
[0032]可选地，配制含有二甲苯异构体的溶液的溶剂可以是正己烷，正庚烷，异辛烷，环辛烷等烷烃以及对二乙基苯，三异丙基苯，均三甲苯等芳香类化合物。
[0033]可选地，本申请中的吸附剂吸附分离二甲苯异构体的性能可通过静态吸附实验验证，静态吸附实验可测得吸附平衡时，吸附剂中各异构体的含量，从而分析出何种异构体与吸附剂的作用力更强。
[0034]可选地，所述静态吸附实验在摇床中进行。
[0035]可选地，本申请通过动态穿透实验来模仿实际应用中吸附分离二甲苯异构体的流程，本申请中的动态穿透实验最接近实际应用时的情形，如果动态穿透实验中，已经验证了吸附剂具有很好的吸附分离二甲苯异构体的性能，则足以证明，此吸附剂在吸附分离二甲苯异构体上具有很好的应用前景。
American Chemical Society 2002,124,2568-2583.)和(X.Cui,K.Chen,H.Xing,Q.Yang本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液相吸附分离二甲苯异构体的方法，其特征在于，使用吸附剂对二甲苯异构体进行吸附分离；所述吸附剂选自金属有机骨架材料；所述金属有机骨架材料的无水化学式如式I所示：MA2Q
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式I在式I中，M为金属离子；所述金属离子选自Cu
2+
、Zn
2+
、Ni
2+
、Co
2+
、Mg
2+
、Al
2+
、Fe
2+
中的至少一种；A为无机阴离子；所述无机阴离子选自SiF
62-、TiF
62-、PF
6-、BF
4-、SnF
62-、ZrF
62-、GeF
62-中的至少一种；Q为含氮有机配体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氮有机配体选自4,4
’-
联吡啶、取代的4,4
’-
联吡啶、吡嗪中的至少一种。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述取代的4,4
’-
联吡啶中的取代基选自C1～C
10
的炔基、C1～C
10
的烯基中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附剂的形态为粉末状或者薄膜状。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽平，徐云鹏，刘中民，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：