[發明專利]一種選擇性吸附分離二甲苯異構體的方法和再生方法

有效

• 申請號: 202011448567.7
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN114602430B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 楊麗平;徐云鵬;劉中民
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C08G83/00
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 楊曉云

本申請公開了一種選擇性吸附分離二甲苯異構體的方法和再生方法。該選擇性吸附分離二甲苯異構體的方法利用吸附劑對二甲苯異構體進行選擇性吸附，從而實現所述二甲苯異構體的分離；所述吸附劑包括金屬有機骨架材料，所述金屬有機骨架材料由二價金屬離子源、含氮有機配體Ⅰ、含氮有機配體Ⅱ制備得到；所述含氮有機配體Ⅰ中含有羧基；所述含氮有機配體Ⅱ中含有式a所示結構式的基團中的任一種；其中，R₁、R₂、R₇、R₈獨立地選自H、鹵素、羧基、氨基、羥基、磺酸基中的任一種。該材料對二甲苯異構體表現出優異的選擇吸附性。

技術領域

本申請涉及一種選擇性吸附分離二甲苯異構體的方法和再生方法，屬于吸附分離技術領域。

背景技術

芳烴(苯、甲苯、二甲苯)是重要的基礎化工原料，其產量和規模僅次于乙烯和丙烯。近年來，我國聚酯工業高速發展，對應的原材料芳烴(苯、甲苯、二甲苯)消費量快速上升，供應缺口逐年加大。二甲苯異構體的混合物在工業上主要來源于催化重整，蒸汽裂解，甲苯歧化和煤焦油。其中對二甲苯是最具工業應用價值的有機化工原料，主要用于合成對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯；對苯二甲酸與乙二醇反應得到的聚酯性能優異，廣泛應用于纖維、膠片和樹脂的制備，是一種十分重要的合成纖維和塑料的原料。三種單一異構體都是化工及醫藥領域昂貴并且重要的原材料和合成中間體，具有極高的應用價值和不可或缺的重要地位。然而工業上混合二甲苯主要用作溶劑和汽油的摻合組分，資源利用率低，因此尋找一種高效、經濟、環保的混合二甲苯分離方法具有重要的意義。三種異構體的動力學直徑和物理化學性質極為相近，因此二甲苯異構體的分離一直是人們關注的分離難題，設計開發出更高效的二甲苯分離吸附劑是當前解決問題的首要任務。

發明內容

根據本申請的一個方面，提供了一種選擇性吸附分離二甲苯異構體的方法，在選擇性吸附分離二甲苯異構體的過程中，利用柱撐材料(一類新型的三維網絡骨架材料)作為吸附劑，金屬有機框架材料是一類由二價金屬離子、含有羧基的有機配體Ⅰ(例如5-氨基間苯二甲酸)以及含氮有機配體Ⅱ構成的多孔有機材料，該材料對二甲苯異構體表現出優異的選擇吸附性。

一種選擇性吸附分離二甲苯異構體的方法，利用吸附劑對二甲苯異構體進行選擇性吸附，將所述二甲苯異構體的分離；

所述吸附劑包括金屬有機骨架材料，所述金屬有機骨架材料由二價金屬離子源、含氮有機配體Ⅰ、含氮有機配體Ⅱ制備得到；

所述含氮有機配體Ⅰ中含有羧基；

所述含氮有機配體Ⅱ中含有式a所示結構式的基團中的任一種；

其中，R₁、R₂、R₇、R₈獨立地選自H、鹵素、羧基、氨基、羥基、磺酸基中的任一種。

可選地，所述含氮有機配體Ⅰ選自具有式b所示結構式的物質中的任一種；

在式b中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅中有兩個為羧基，其余均為H，兩個羧基為間位或者對位。

可選地，所述含氮有機配體Ⅰ具有式b-1或者式b-2所示的結構式；

可選地，所述含氮有機配體Ⅱ選自具有式c所示結構式的物質中的任一種；