一种分离苯、环己烷和环己烯混合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种分离苯、环己烷和环己烯混合物的方法。该方法包括将含有苯、环己烷和/或环己烯的混合物用吸附剂进行吸附分离，所述吸附剂包含金属有机框架材料，其中，所述金属有机框架材料包括金属离子和有机配体，所述有机配体包括2,5

【技术实现步骤摘要】
一种分离苯、环己烷和环己烯混合物的方法


[0001]本专利技术属于吸附分离领域，具体涉及一种分离苯、环己烷和环己烯混合物的方法。
技术背景
[0002]苯、环己烷和环己烯是重要的有机化工原料。其中环己烷是用来生产环己醇、环己酮、聚己内酰胺和聚己二酰己二胺等化工产品的重要原料，是纤维素醚、树脂、蜡、油脂、沥青和橡胶的优良溶剂。而环己烯作为有机合成原料，可以合成赖氨酸、环己酮、苯酚、聚环烯树脂、氯代环己烷、橡胶助剂等，还可用作催化剂溶剂和石油萃取剂、高辛烷值汽油稳定剂。此外，环境问题日益突出，而油品中苯等芳香烃的含量与其燃烧后排放废气中的挥发性有机物及其毒性物质的含量有直接关系，油品中苯等芳香烃的脱除也越来越受到关注。
[0003]目前化工生产环己烯主要采用苯部分选择加氢法制备，世界上80％～85％的环己烷是通过苯加氢法生产的。为获得纯的环己烷，必须进行反应产物环己烷与未反应的苯之间的分离。后续包括以环己烯水合法为基础制备环己醇、己二酸、己内酰胺等生产单元，在环己烯的生产过程中，通常伴随着苯、环己烷的存在，且苯、环己烷、环己烯三者沸点相近，分别为80.1℃、80.3℃、83℃，三者分子动力学尺寸、密度接近，当环己烷的质量分数为45％时，苯和环己烷之间形成共沸物，沸点为77.5℃。该体系用普通精馏较难分离，特别是环己烷、环己烯的分离存在一定难度，工业上通常采用以N，N
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二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂的萃取精馏法，常规为四塔分离流程，或将萃取精馏塔改造设计为隔壁塔设备，针对原有的装置进行改进为四塔或者五塔流程的多塔组合方式，或增加侧线采出的步骤，改进后的装置存在流程复杂、占地面积过大等问题。萃取精馏法能耗大、对设备要求高、操作困难、操作设备费用高、管线设计复杂且分离能力不高。而共沸精馏中需要添加共沸剂，与其中一组分形成共沸物，达到分离苯和环己烷的目的，所用的共沸剂多为丙酮，而该技术只有当苯浓度＞90％时才有实用价值。
[0004]因此亟需开发一种流程简单、成本低廉、节能环保的分离苯
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环己烷
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环己烯混合物的方法。吸附分离法因其具有工艺流程简单、能耗小、成本低、节能环保等显著优点，在工业上拥有良好的应用前景。吸附剂作为其中重要的载体，对于苯
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环己烷
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环己烯混合物的分离应具有较高的吸附容量和较高吸附分离选择性。工业上常用的吸附剂包括活性炭、粘土、分子筛、硅胶等，与金属有机框架材料在结构转化过程中孔道和官能团位置的连续变化的特性相比，前者的内部孔结构均一且孔道较难修饰，因此其在工业生产上的吸附效果不明显。

技术实现思路

[0005]本申请的专利技术人经过大量研究发现，采用一种特殊的金属有机框架材料对于苯
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环己烷
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环己烯混合物具有较高吸附选择性，因此能够有效地从苯
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环己烷
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环己烯混合物中分离出纯组分。基于此发现，提出本申请。
[0006]在第一方面，本专利技术提供了一种分离苯、环己烷和环己烯混合物的方法，包括将含
有苯、环己烷和/或环己烯的混合物用吸附剂进行吸附分离，所述吸附剂包含金属有机框架材料，其中，所述金属有机框架材料包括金属离子和有机配体，所述有机配体包括2,5
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二羟基
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1,4
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苯醌。
[0007]根据本专利技术的一些实施方式，所述“含有苯、环己烷和/或环己烯的混合物”包含苯、环己烷和环己烯的两种或三种组分的混合物，各组分的含量可以为0.01
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99.99％。除了苯、环己烷、环己烯外，“含有苯、环己烷和/或环己烯的混合物”还可以包括其他如乙基苯、苯乙烯、二甲苯异构体、甲苯等组分。根据一些实施例，所述含有苯、环己烷和/或环己烯的混合物中，苯所占的体积为0.01％
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99.99％。
[0008]根据本专利技术的一些实施方式，所述含有苯、环己烷和/或环己烯的混合物为气态或者液态。优选地，所述苯、环己烷和环己烯的混合物中苯所占的体积比为0.01％
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99.99％。根据一些实施例，所述含有苯、环己烷和/或环己烯的混合物中，苯所占的体积为0.01％、1％、5％、15％、25％、35％、50％、60％、70％、80％、90％、99％、99.99％。
[0009]根据本专利技术的一些实施方式，所述金属有机框架材料中的金属离子选自过渡金属离子和碱土金属离子。
[0010]根据本专利技术的一些实施方式，所述金属离子包括锌离子、锰离子、铁离子、钴离子、镁离子、钒离子、锆离子、钙离子、钼离子、铬离子、铁离子、镍离子、铜离子、锡离子、铌离子、钛离子或钪离子中的一种或多种。
[0011]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述金属离子包括锌离子、铁离子、钴离子、镁离子或锰离子中的一种或多种。
[0012]根据本专利技术的进一步优选实施方式，所述金属离子包括锰离子。
[0013]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述金属有机框架材料的孔径为所述金属有机框架材料的孔径为以上。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述金属有机框架材料的孔径优选为更优选为
[0014]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述金属有机框架材料的比表面积为300
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2000m2/g。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述金属有机框架材料的比表面积为300
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1000m2/g。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述金属有机框架材料的形状为立方体、针状或棒状。本专利技术所用金属有机框架材料可以通过不同的加工工艺制备成球形、柱状、颗粒等吸附分离材料。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述吸附分离的温度为
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5℃至300℃，优选为25℃至250℃，进一步优选为30℃至150℃。根据一些实施例，所述吸附分离的温度可以为25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃或它们之间的任意值。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述吸附分离的压力为0.01MPa
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10MPa，优选为0.1MPa
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6MPa。根据一些实施例，所述吸附分离的压力可以为0.01MPa、0.05MPa、0.1MPa、0.5MPa、1MPa、2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、10MPa或它们之间的任意值。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述含有苯、环己烷和/或环己烯的混合物以苯
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环己烷
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环己烯的混合蒸汽或液体的形式进行吸附分离。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述吸附分离采用固定床进行，其中所述吸附剂填...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分离苯、环己烷和环己烯混合物的方法，包括将含有苯、环己烷和/或环己烯的混合物用吸附剂进行吸附分离，所述吸附剂包含金属有机框架材料，其中，所述金属有机框架材料包括金属离子和有机配体，所述有机配体包括2,5
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二羟基
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1,4
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苯醌。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属离子选自过渡金属离子和碱土金属离子。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属离子包括锌离子、锰离子、钴离子、镁离子、钒离子、锆离子、钙离子、钼离子、铬离子、铁离子、镍离子、铜离子、锡离子、铌离子、钛离子或钪离子中的一种或多种；优选地，所述金属离子包括锌离子、钴离子、镁离子、铁离子或锰离子中的一种或多种，更优选地，所述金属离子包括锰离子。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的方法，其特征在于，所述金属有机框架材料的孔径为以上，优选为更优选为和/或所述金属有机框架材料的比表面积为300
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2000m2/g。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的方法，其特征在于，所述含有苯、环己烷和/或环己烯的混合物为气态或者液态。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附分离的温度为
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5℃至300℃，优选为25℃至250℃，进一步优选为30℃至150℃；和/或所述吸附分离的压力为0.01MPa
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10MPa，优选为0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍宗必，傅逸雯，陈俐吭，李良英，任其龙，张治国，杨启炜，杨亦文，
申请(专利权)人：浙江大学衢州研究院，
类型：发明
国别省市：