[發(fā)明專(zhuān)利]乙氧基柱[6]芳烴晶體材料在選擇性吸附雜環(huán)化合物中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010138825.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111362774B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃飛鶴;朱偉杰;李二銳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07C7/12
• 分類(lèi)號(hào): C07C7/12;C07C15/06;C07D213/16;C07D333/08;C07C41/30;C07C43/21;B01J20/22;B01J20/34;B01J20/30
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發(fā)明公開(kāi)了乙氧基柱[6]芳烴晶體材料在選擇性吸附雜環(huán)化合物中的應(yīng)用，雜環(huán)化合物為吡啶、2?甲基噻吩、3?甲基噻吩中的至少一種，乙氧基柱[6]芳烴晶體材料的結(jié)構(gòu)式如下：本發(fā)明還公開(kāi)了一種甲苯和雜環(huán)化合物的分離方法，利用所述乙氧基柱[6]芳烴晶體材料吸附分離甲苯和上述雜環(huán)化合物的混合物。本發(fā)明分離過(guò)程操作簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜設(shè)備，操作安全性好；分離無(wú)需精餾操作，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本；所用晶體材料穩(wěn)定性高，可以循環(huán)使用，分離效果不會(huì)降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及吸附分離領(lǐng)域，具體涉及乙氧基柱[6]芳烴晶體材料在選擇性吸附雜環(huán)化合物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

甲苯作為石油化工行業(yè)中一種非常重要的化工原料，在醫(yī)藥、染料以及日用化工等領(lǐng)域被廣泛使用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。近年來(lái)，隨著甲苯市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，純度要求也在不斷提高，因此受到廣泛重視。

目前，工業(yè)上的甲苯主要是從石油和煤炭中獲得，包括催化重整、烴類(lèi)裂解以及焦化。然而在甲苯的生產(chǎn)過(guò)程中，總是會(huì)殘留少量的雜環(huán)化合物，包括吡啶、2-甲基噻吩和3-甲基噻吩。這些雜環(huán)化合物的存在不僅嚴(yán)重影響了甲苯的氣味和酸洗比色，而且也限制了它的進(jìn)一步加工利用。由于甲苯(110.6℃)與吡啶(115.2℃)、2-甲基噻吩(113.0℃)和3-甲基噻吩(114.0℃)的沸點(diǎn)接近，使得這些雜環(huán)化合物很難除去，導(dǎo)致了甲苯的純度受到影響。因此，如何將甲苯與雜環(huán)化合物分離成為甲苯純化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

公開(kāi)號(hào)為CN 102964200 A的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種焦化甲苯的提純方法。該專(zhuān)利首先用5A分子篩和酸性氧化鋁作為吸附劑替換精餾塔內(nèi)原有填料，然后使焦化甲苯以液相形式進(jìn)入精餾塔的塔釜中，進(jìn)行常壓連續(xù)精餾。其中精餾塔的塔釜溫度為115～130℃，塔頂溫度為105～112℃，回流比為2.0～6.0。該方法能夠較好地脫除大部分有害雜質(zhì)，提高甲苯的純度。

然而以上方法精餾過(guò)程中所需溫度高，需要巨大的能源消耗，不利于我國(guó)綠色能源發(fā)展；且精餾設(shè)備維修保養(yǎng)費(fèi)高，提高企業(yè)生產(chǎn)成本，降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述，尋找一種新型的既能有效分離甲苯和雜環(huán)化合物又僅需較少能源消耗的方法，成為目前工業(yè)界甲苯純化的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)本領(lǐng)域存在的不足之處，本發(fā)明提供了乙氧基柱[6]芳烴晶體材料在選擇性吸附雜環(huán)化合物中的應(yīng)用，常溫下即可高選擇性吸附痕量雜環(huán)化合物。

乙氧基柱[6]芳烴晶體材料在選擇性吸附雜環(huán)化合物中的應(yīng)用，所述雜環(huán)化合物為吡啶、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩中的至少一種，所述乙氧基柱[6]芳烴晶體材料的結(jié)構(gòu)式如下：

本發(fā)明還提供了一種甲苯和雜環(huán)化合物的分離方法，利用所述的乙氧基柱[6]芳烴晶體材料吸附分離甲苯和雜環(huán)化合物的混合物，所述雜環(huán)化合物為吡啶、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩中的至少一種。

上述分離方法采用非多孔自適應(yīng)的乙氧基柱[6]芳烴晶體材料來(lái)純化甲苯。該晶體材料可以有效地從甲苯和雜環(huán)化合物的混合物中高選擇性的吸附雜環(huán)化合物，能耗低、平衡時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單，克服了工業(yè)中純化甲苯過(guò)程中高能耗、設(shè)備復(fù)雜、操作危險(xiǎn)系數(shù)高等問(wèn)題。

由于甲苯和雜環(huán)化合物分子結(jié)構(gòu)的差異，所述乙氧基柱[6]芳烴晶體材料能夠與它們形成化學(xué)計(jì)量比不同的的主客體絡(luò)合物。由于主客體絡(luò)合物穩(wěn)定性的差異，所述乙氧基柱[6]芳烴晶體材料能夠選擇性吸附雜環(huán)化合物。所述乙氧基柱[6]芳烴晶體材料在脫附溫度下是穩(wěn)定的，脫附完成后，可重復(fù)利用，且選擇性效果不會(huì)下降。

所述乙氧基柱[6]芳烴晶體材料的制備方法包括：將對(duì)苯二乙醚加入三氯甲烷溶劑中，加入路易斯酸，25～30℃下反應(yīng)20～30分鐘，反應(yīng)結(jié)束后用碳酸氫鈉飽和溶液淬滅，經(jīng)水洗分液濃縮后得粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物經(jīng)柱層析分離、干燥活化得到所述乙氧基柱[6]芳烴晶體材料。