[發明專利]一種用于C8芳烴異構體分離的EMT分子篩膜的制備方法

在審

• 申請號: 201711259731.8
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107983176A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 夏思奇;徐華勝;張春秀;徐國皓;余金鵬;張伏軍;王鵬飛
• 申請（專利權）人: 上海綠強新材料有限公司;上海化工研究院有限公司
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/10;B01D69/08;B01D67/00;C07C7/144;C07C15/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明涉及分子篩制備領域，尤其是涉及一種用于C8芳烴異構體分離的EMT分子篩膜的制備方法。

背景技術

二甲苯包括對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯三種異構體，混合二甲苯中的三種同分異構體都是重要有機化工原料，在醫藥、農藥、工程塑料、染料、催化劑等方面具有廣泛的應用。從C8芳烴中得到純度高的鄰二甲苯、對二甲苯和間二甲苯可通過分離提純各異構體，可以大大提高產品的價值，提高資源的利用率和產品的優化配置。分離混合二甲苯的方法包括：精密精餾法、常壓低溫結晶法、深冷結晶和加壓結晶法、絡合法和吸附分離法。傳統的分離方法存在著很多缺陷，如精密精餾法設備昂貴且操作復雜、所需能量較多[邢臺學院學報,2015,30(2):184-186,190]；常壓結晶和深冷結晶法的混合二甲苯為液相混合物，固-液相圖復雜，設備操作費用高、壓力高[CN103772130A]；絡合萃取分離法能夠直接將間二甲苯從混合二甲苯中分離，同時液相異構化催化劑也作為苯取劑，絡合萃取使異構化反應溫度降低，從而使對二甲苯的收率提高，減小了烷基化、高溫歧化等副反應所造成的原料浪費，但此法未能用于實際工業化生產[南京工業大學學報,2002,24(3):106]。吸附分離法具有分離度高、產品純度高、收率高的優點，同時對對二甲苯、間二甲苯有著較好的處理量，吸附劑在分離過程中可循環使用，因此可進行廣泛的工業應用，也可進行大規模的生產[廣州化工,2014,42(19):29-30]。

近年報道了多種能吸附二甲苯的吸附材料。US3734974公開了吸附分離使用的吸附劑為鋇型或鉀鋇型的X或Y沸石；US3558732、US3686342分別使用甲苯和對二乙苯作為吸附分離的脫附劑。KY型分子篩能吸附所有的二甲苯異構體，但沒有選擇性[Industrial and Engineering Chemistry Process Design and Development,1982,21(3):440]。金屬有機MOF材料能夠吸收鄰二甲苯和對二甲苯[Microporous Mesoporous Mater.2003,58,105.]，但對鄰二甲苯與對二甲苯沒有選擇性。專利US 4453029公開了一種用Cs-ZSM-5作吸附劑選擇吸附分離芳烴的方法，用該吸附劑可以將C8芳烴異構體混合物分成兩組：一組為對二甲苯和乙基苯；另一組為鄰二甲苯和間二甲苯，該專利的缺點是未涉及對二甲苯和乙基苯分離方法。US4705909公開了一種硅鋁比大于50的MFI型ZSM-5分子篩吸附劑，該吸附劑與過量的對二甲苯接觸后，用水或含有少量表面活性劑的水作解吸劑將對二甲苯脫附，其特點是用水作解吸劑，但未涉及對二甲苯中乙苯的分離。近年來，利用MFI分子篩膜從混二甲苯中分離出對二甲苯引起廣泛關注。MFI型分子篩(ZSM-5、silicalite-1)能夠分離沸點相近的二甲苯混合物，MFI型分子篩膜相對于MFI分子篩而言具有更為高效的分離速率，并且對對二甲苯具有選擇性吸附[Zeolite Membrane for Xylene Separation,195-211][Chemical Engineering Science,2011,66:897–906]。

EMT分子篩具有三維十二元環孔道體系，有較強的酸性，在石油加工中EMT沸石在長鏈烷烴的加氫裂化，丁烯-異丁烷烷基化及流體催化裂化(FCC)等反應中具有優良的催化性能，應用前景廣。相對于FAU型分子篩而言，EMT分子篩具有更為發達的孔道結構，其活性和壽命遠遠高于FAU型分子篩。專利CN201480024557.7公開了EMT分子篩在對二甲苯方面的應用，發現與Ba-X、KY分子篩相比，EMT分子篩在分離對二甲苯過程具有更好的選擇性、傳質速率、以及良好的吸附容量。