[發(fā)明專利]一種混合氣中乙炔的高效分離方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011452876.1 | 申請(qǐng)日： | 2020-12-11 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112661594A | 公開（公告）日： | 2021-04-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳楊;李立博;王小青;李晉平 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 太原理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C07C7/12 | 分類號(hào)： | C07C7/12;C07C11/24;B01J20/22;B01J20/30 |
| 代理公司： | 鄭州明德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41152 | 代理人： | 靳鵬超 |
| 地址： | 030000 山西*** | 國省代碼： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 混合 乙炔 高效 分離 方法 | ||
本發(fā)明涉及了一種混合氣中乙炔的高效分離方法，將含有乙炔的混合氣體在一定溫度及壓力下通過裝填有吸附劑的容器完成乙炔的吸附，通過在升溫條件下惰性氣體吹掃或者抽真空完成吸附劑的脫附再生，吸附劑為Znsubgt;2/subgt;(bpy)(btec)，具體的制備方法為：將去離子水中加入鋅源、均苯四甲酸二酐和4,4'?聯(lián)吡啶，攪拌混合均勻后加入氨水，并持續(xù)攪拌一段時(shí)間，然后將所得沉淀物過濾、洗滌及干燥后制得。本發(fā)明提供的乙炔分離方法降低了分離的難度，擴(kuò)大了分離方法的適用范圍，并不受限于混合氣體的種類及乙炔濃度，能夠得到高純度的乙烯回收物；采用本發(fā)明方法制備的吸附劑過程簡(jiǎn)單，收率高，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，對(duì)于低濃度乙炔表現(xiàn)出比傳統(tǒng)方法更為優(yōu)異的捕集效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及氣體分離技術(shù)，具體是一種混合氣中乙炔的高效分離方法。
背景技術(shù)
乙炔是重要的石油化工基礎(chǔ)原料，在傳統(tǒng)石腦油裂解制乙烯過程中，常存在1%左右的乙炔雜質(zhì)，為了得到聚合級(jí)乙烯，常需要通過貴金屬催化反應(yīng)加氫的方式，將乙炔轉(zhuǎn)化為乙烯。然而該工藝為了保證將乙烯中乙炔的濃度降低到10ppm以下，在維持高轉(zhuǎn)化率的同時(shí)，選擇性顯著降低，會(huì)有部分乙烯產(chǎn)品過度加氫生成乙烷，不僅造成了乙烯產(chǎn)品的浪費(fèi)，也加重了后期乙烷/乙烯的分離任務(wù)。如能實(shí)現(xiàn)將乙烯或者相關(guān)聯(lián)的低碳烴組分中的低濃度乙炔組分高效分離并富集，得到高純度的化工產(chǎn)品級(jí)乙炔，將具有重大意義
根據(jù)乙烯的生產(chǎn)過程可以看出，涉及到乙炔分離的應(yīng)用場(chǎng)景中，主要的氣體組分有乙炔，乙烯，乙烷和二氧化碳。對(duì)于吸附分離過程，主要的吸附分離機(jī)理主要分為三種，熱力學(xué)分離，動(dòng)力學(xué)分離和尺寸篩分，為了實(shí)現(xiàn)高選擇性捕獲乙炔，并解吸得到高純度乙炔產(chǎn)品，同時(shí)該過程不能引起過高的吸附熱，所以尺寸篩分機(jī)理更加合適。金屬有機(jī)骨架（MOF）材料，具有高度有序的三維孔道結(jié)構(gòu)，精細(xì)可調(diào)控的孔道尺寸，豐富的功能性孔道表面，近年來在氣體吸附分離領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛力，能開發(fā)出可工業(yè)化制備分離吸附低濃度乙炔的MOF材料，具有很大的應(yīng)用前景。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，由于工藝條件及材料性能的制約，乙炔的分離效率不高，同時(shí)由于選擇性不佳使得所得乙炔的純度也有待提高。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)發(fā)明提供了一種混合氣中乙炔的高效分離方法，提高了氣體分離效率及所得乙炔的純度。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種混合氣中乙炔的高效分離方法，包括以下步驟：
步驟1：將含有乙炔的混合氣體在一定溫度及壓力下通過裝填有吸附劑的容器，完成乙炔的吸附；
步驟2：通過在升溫條件下惰性氣體吹掃或者在抽真空負(fù)壓的條件下完成吸附劑的脫附再生；
所述吸附劑的制備方法包含以下步驟：
1）將去離子水中加入鋅源、均苯四甲酸二酐和4,4'-聯(lián)吡啶，并攪拌;
2）攪拌混合均勻后加入氨水或銨鹽，并持續(xù)攪拌反應(yīng)一段時(shí)間;
3）待反應(yīng)結(jié)束后，將所得沉淀物過濾、洗滌、干燥后得到化學(xué)式為[Zn2(bpy)(btec)(H2O)2]·2H2O的金屬有機(jī)骨架的吸附劑。
進(jìn)一步地，所述混合氣體包括乙炔與分離氣，所述分離氣包括有機(jī)和/或無機(jī)氣體中的一種或多種。
進(jìn)一步地，所述乙炔在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為0~50%，不含零值。
進(jìn)一步地，乙炔在吸附劑上吸附時(shí)，吸附溫度為10~30℃，容器內(nèi)壓力為1bar及以上。
進(jìn)一步地，乙炔在吸附劑上吸附時(shí)，反應(yīng)空速為5~100h-1，抽真空負(fù)壓條件下吸附劑脫附所得的乙炔純度在92.5%以上。優(yōu)選地，抽真空負(fù)壓條件下吸附劑脫附所得的乙炔純度在98.5%以上。
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