SSZ-74制造技术

本发明专利技术公开

【技术实现步骤摘要】
SSZ
‑
74分子筛在吸附分离苯和环己烷中的用途


[0001]本专利技术属于吸附分离
，具体涉及
SSZ
‑
74
分子筛在吸附分离苯和环己烷中的用途
。

技术介绍

[0002]环己烷是一类重要的化工原料，被广泛用于尼龙
、
油漆
、
药物中间体等生产中，近年来我国在其相关的化工领域的产能也在逐步提升
。
在实际的化工生产中，环己烷一般是由苯作为反应物进行加氢反应所制得，而该反应一般很难实现完全转化，导致产物中往往同时含有环己烷以及未反应的苯，因而通过除去残余苯的以获得高纯度的环己烷也是化工生产中非常重要的一环
。
然而，苯和环己烷的凝固点
、
密度等物理性质以及分子尺寸
、
化学结构等化学性质比较相近，且更为重要的是，两者的沸点相差无几，其中苯的沸点为
80.1℃
，环己烷的沸点则是
80.7℃
，这就导致在工业上常见且应用广泛的通过减压蒸馏
、
精馏和萃取蒸馏的液液共沸的分离方式很难一次性获得高纯度的环己烷，若使用该传统的分离方式则往往需要进行多次分离，导致纯化成本高且产品纯度难以保障
。
因此如何将苯和环己烷混合物进行高效
、
简单的分离纯化是一项具有重大意义的挑战
。
[0003]基于此背景，设计或寻找一种新型的
、
高效且低能耗的苯和环己烷的分离方式已经成为目前工业界纯化环己烷的关键
。
近年来，伴随着各种新型的晶态
、
非晶态功能材料的兴起，许多材料由于其所具备的天然优势为一些经典工业难题的解决提供了可能，其中，多孔材料的发展就为诸多重要化工原料的吸附分离提供了许多新的选择
。
[0004]许多多孔材料由于其具有较高的比表面积和有序的孔道分布，以及可以调节的孔道尺寸
、
结构及内部环境，而被广泛用于解决氢气纯化
、
炔烃分离
、
苯和环己烷分离以及二甲苯同分异构体的选择吸附等工业难题上，其中就包括沸石分子筛
、
碳分子筛
、
金属有机框架材料
(MOFs)、
共价有机框架材料
(COFs)、
多孔有机聚合物
(POPs)
和多孔有机笼
(cages)
等
。
苯和环己烷分离过程，目前所使用的多孔材料主要以金属有机框架材料
(MOFs)
和多孔有机笼
(cages)
为主，其主要通过孔道尺寸与苯或环己烷尺寸之间相匹配来实现吸附分离，或者通过调控孔道内配体与苯或环己烷的相互作用延缓扩散出孔速度来实现二者的分离
。
尽管这些多孔材料都展现出优越的吸附分离性能，但其结构往往含有稳定性欠佳的动态化学键，使其在酸性
、
碱性
、
高温水热的苛性条件下很容易导致材料结构的破坏，进而影响该材料的循环再生后的分离性能
。
同时，由于昂贵的合成成本，使得如上多孔材料在苯和环己烷吸附分离领域的工业应用受到了巨大限制
。
[0005]在诸多多孔材料中，沸石分子筛材料在制备成本以及稳定性上具备突出优势，且已经在氢气纯化
、
烯烃分离等展现出优良性能
(Nature Materials,2021,20,362
–
369
；
Science,2020,368,1002
‑
1006)
，但至今却很少有将其应用于苯和环己烷分离的研究，仅有理论模拟及吸附实验涉及到一些实验性的假设，因此，选择一种适合于苯和环己烷分离的沸石分子筛有可能为这一工业难题提供新的
、
适合工业化生产的新思路
。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供
SSZ
‑
74
分子筛在吸附分离苯和环己烷中的用途，以期解决现有技术中存在的技术问题
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术具体采用如下技术方案
。
[0008]本专利技术的第一方面保护
SSZ
‑
74
分子筛在吸附分离苯和环己烷中的用途
。
[0009]本专利技术选择具有
‑
SVR
结构的
SSZ
‑
74
分子筛为分离材料，利用特有的有序硅羟基以及其独特的多维弯折孔道，通过多维弯折孔道的结构择型性吸附分离苯和环己烷，同时通过有序硅羟基与苯中
π
键产生的相互作用吸附分离苯和环己烷，通过
SSZ
‑
74
分子筛对苯和环己烷的穿透点不同，实现了苯和环己烷的分离
。
[0010]本专利技术所述用途中，所述
SSZ
‑
74
分子筛选自全硅
SSZ
‑
74
分子筛或杂原子掺杂
SSZ
‑
74
分子筛
。
[0011]所述全硅
SSZ
‑
74
分子筛由氧化硅
(SiO2)
组成，所述杂原子掺杂
SSZ
‑
74
分子筛由二氧化化硅和杂原子氧化物组成
。
[0012]优选的，以二氧化化硅和杂原子氧化物的摩尔比计，所述
SSZ
‑
74
分子筛中硅和杂原子的比例不低于
20。
更优选的，为
20
～
200。
[0013]优选的，所述杂原子选自铝
、
钛
、
硼和镓中的一种或多种
。
[0014]更优选的，所述杂原子为铝，得到硅铝
SSZ
‑
74
分子筛
。
[0015]进一步优选的，以
SiO2和
Al2O3的摩尔比计，所述硅铝
SSZ
‑
74
分子筛中硅铝比大于
20
，也可以为
20
～
200
，也可以为
50
～
120
，也可以为
20
～
60
，也可以为
100
～
140
，也可以为
120
～
200
，较优的为
50
～
120。
在某些具体实施方式中，为
100、30。
[0016]更优选的，所述杂原子为钛，得到钛硅
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.SSZ
‑
74
分子筛在吸附分离苯和环己烷中的用途
。2.
如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述
SSZ
‑
74
分子筛选自全硅
SSZ
‑
74
分子筛或杂原子掺杂
SSZ
‑
74
分子筛；和
/
或，所述
SSZ
‑
74
分子筛为
SSZ
‑
74
分子筛原粉经过加热处理得到
。3.
如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述杂原子选自铝
、
钛
、
硼和镓中的一种或多种；和
/
或，所述加热处理前还包括焙烧，以脱除
SSZ
‑
74
分子筛原粉中的模板剂；和
/
或，所述加热处理的温度为
30
～
450℃
；和
/
或，所述加热处理的时间为
0.1
～
24h
；和
/
或，所述加热处理的气氛选自真空
、
空气
、
氮气
、
氦气和氩气中的一种或多种
。4.
如权利要求3所述的用途，其特征在于，以二氧化硅和杂原子氧化物的摩尔比计，所述
SSZ
‑
74
分子筛中硅和杂原子的比例不低于
20
；优选的，为
20
～
200
；和
/
或，所述焙烧的温度为
200
～
800℃
；和
/
或，所述焙烧的时间为3～
5h
；和
/
或，所述焙烧前还包括酸洗补硅
。5.
如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述
SSZ
‑
74
分子筛原粉的的制备方法为：
1)
硅源
、
模板剂和矿化剂在水溶液中反应，得到凝胶混合物；
2)
将所述凝胶混合物晶化，得到所述的
SSZ
‑
74
分子筛原粉
。6.
如权利要求5所述的用途，其特征在于，
1)
中，所述模板剂选自六亚甲基
‑
1,6
‑
双
(N
‑
甲基吡咯烷鎓
)
二价阳离子
、
六亚甲基
‑1‑
三甲基铵
‑6‑
N
‑
甲基吡咯烷鎓二价阳离子
、
六亚甲基
‑
1,6
‑
双
(
二甲基乙基
)
二价阳离子中的一种；和
/
或，
1)
中，所述反应中还包括加入杂原子源；和
/
或，
1)
中，所述矿化剂选自碱金属源或氟源；优选的，所述碱金属源选自氢氧化钠
、
氢氧化钾和氢氧化铯中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：马野，马延航，范亚奇，
申请(专利权)人：上海科技大学，
类型：发明
国别省市：