[發明專利]一種用于烯烴/烷烴混合氣體分離的吸附劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410726986.0
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104525121A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 鮑宗必;任其龍;常剛剛;蘇寶根;邢華斌;楊亦文;張治國;楊啟煒
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C07C7/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種用于烯烴/烷烴混合氣體分離的吸附劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將氯化釩、對苯二甲酸、氫氟酸和水混合后，經水熱反應得到含雜質的MIL-47(V³⁺)；

(2)超聲輔助下，經低溫活化處理除去雜質，得到MIL-47(V³⁺)；

(3)經溶液浸漬法，在MIL-47(V³⁺)上負載Cu²⁺，發生自氧化還原，使得負載的Cu²⁺還原為Cu⁺，得到所述的吸附劑。

2.根據權利要求1所述的用于烯烴/烷烴混合氣體分離的吸附劑的制備方法，其特征在于，具體為：

(1)金屬有機骨架材料MIL-47(V³⁺)的制備：將氯化釩、對苯二甲酸、氫氟酸和水按摩爾比為1：0.25～1：2：250混合，攪拌均勻后，進行水熱反應，得到含雜質的MIL-47(V³⁺)；

(2)金屬有機骨架材料MIL-47(V³⁺)的活化：將步驟(1)制備的含雜質的MIL-47(V³⁺)與胺類有機溶劑混合，加熱至30～80℃，超聲輔助處理后，再經后處理得到MIL-47(V³⁺)；

(3)吸附劑的制備：將步驟(2)得到的MIL-47(V³⁺)與濃度為100～300mg/ml的氯化銅溶液混合，經避光攪拌、過濾、干燥處理得到所述的用于烯烴/烷烴混合氣體分離的吸附劑；

所述的MIL-47(V³⁺)與氯化銅的質量比為1:1～3。

3.根據權利要求1或2所述的用于烯烴/烷烴混合氣體分離的吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的氯化釩、對苯二甲酸、氫氟酸和水的摩爾比為1:0.25:2:250，所述的水熱反應條件為：180～200℃下水熱反應3～4天。

4.根據權利要求3所述的用于烯烴/烷烴混合氣體分離的吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，經水熱反應后，將反應液緩慢冷卻至室溫，冷卻速率為2℃/min。

5.根據權利要求2所述的用于烯烴/烷烴混合氣體分離的吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的胺類有機溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、三乙胺或正丁胺；

所述胺類有機溶劑中，含雜質的MIL-47(V³⁺)的濃度為1～5mg/ml。

6.根據權利要求2所述的用于烯烴/烷烴混合氣體分離的吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，超聲輔助處理2～4h后離心，再進行后處理；

所述的后處理具體為：

離心后的產品經低沸點有機溶劑交換若干次后，再經干燥處理，得到MIL-47(V³⁺)；

所述的低沸點有機溶劑選自甲醇，乙醇，丙酮，氯仿或二氯甲烷。

7.根據權利要求2所述的用于烯烴/烷烴混合氣體分離的吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的氯化銅溶液以甲醇或乙醇為溶劑配制得到。

8.一種根據權利要求1～7任一權利要求所述的方法制備的用于烯烴/烷烴混合氣體分離的吸附劑。

9.一種根據權利要求8所述的吸附劑在烯烴/烷烴混合氣體分離中的應用，其特征在于，所述的烯烴為乙烯、丙烯、丁烯中的至少一種，烷烴為碳數為乙烷、丙烷、丁烷中的至少一種。

10.根據權利要求9所述的吸附劑在烯烴/烷烴混合氣體分離中的應用，其特征在于，所述吸附劑的使用條件：溫度為30～50℃，壓力為0～8bar。