[發明專利]一種2,2-二甲基丁烷和2,3-二甲基丁烷的分離方法

有效

• 申請號: 202011547511.7
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN112645788B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 邢華斌;王青菊;崔希利
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C07C7/12
• 分類號: C07C7/12;C07C9/16;C10G25/00
• 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

本發明公開了一種2,2?二甲基丁烷和2,3?二甲基丁烷的分離方法，以具有柔性功能的含氟陰離子雜化多孔材料為分離吸附劑，將所述分離吸附劑與含2,2?二甲基丁烷和2,3?二甲基丁烷的混合物接觸，實現2,2?二甲基丁烷和2,3?二甲基丁烷的選擇性吸附分離；所述含氟陰離子雜化多孔材料的結構通式為M?L1?A或M?L2?A，其中：M為金屬離子，選自Cu²⁺、Zn²⁺、Co²⁺或Ni²⁺；A為無機含氟陰離子，選自SnF₆^2?、ZrF₆^2?、GeF₆^2?、SiF₆^2?或TiF₆^2?；L1為有機配體1,2?二吡啶乙炔；L2為有機配體4,4’?聯吡啶。

本申請是“一種異構化油的分離方法”的分案申請，原申請的申請日為2020年5月8日，原申請的申請號為202010380734.2。

技術領域

本發明涉及化學工程技術領域，具體涉及一種2,2-二甲基丁烷和2,3-二甲基丁烷的分離方法。

背景技術

環境問題的日趨嚴重對汽油質量提出了越來越高的要求，清潔汽油的生產需要低硫、低烯烴并且辛烷值較高的調和組分。目前，異構化油是一種低硫、無烯烴、無芳烴的環境友好產品，是優良的清潔汽油調和組分，通常在車用汽油中異構化油占5％～10％。異構化油主要由C5-C8的正構烷烴、單支鏈烷烴和多支鏈烷烴組成的混合物，其中多支鏈的烷烴不僅具有較高的辛烷值，且燃燒比較完全，作為未來汽油升級的“終極調和組分”，單支鏈烷烴和正構烷烴的辛烷值較低，需要將其從混合油中分離出來，從而進一步提高油品的辛烷值。

目前，工業上主要通過低溫精餾的方式分離異構化油，即通過異構化油組成中烷烴沸點的差異將高辛烷值的多支鏈烷烴與低辛烷值的正構或者單支鏈烷烴分離，從而提高汽油辛烷值。然而，異構化油各組分的相對揮發度較小、物理性質相似，使得傳統分離方式具有能耗高、成本高、工藝復雜等不足，極大地限制了它們的工業應用。因此，亟需開發高效、節能的分離技術，實現異構化油的分離。

吸附分離是一種高效節能的分離技術，其能耗低、操作簡單，正在逐步替代傳統的低溫精餾技術。該技術的關鍵是開發兼具高容量和高選擇性的吸附劑材料。現有異構化油分離的吸附劑材料主要是沸石分子篩，存在容量低、擴散傳質慢、再生能耗高等不足，如專利CN105080475A。并且難以實現支鏈異構尺寸相差極小的異構體之間的選擇性分離，無法應對新型產業和技術需求，嚴重影響了它們的工業應用價值，如專利US4709116A，5A分子篩可選擇性地吸附異構化油中的分子尺寸較小的正構烷烴，可在一定程度上提升油品的辛烷值，但5A分子篩無法將多支鏈烷烴和單支鏈烷烴異構體予以分離，無法得到目前產業急需的辛烷值最高的高純多支鏈烷烴，因此，油品辛烷值的進一步提高受到限制。

近年來，較多研究者考察了金屬有機框架材料對異構化油烷烴的分離性能。例如，一種具有三角形孔結構的金屬有機框架材料Fe(BDP)₃可實現異構化油中C6烷烴同分異構體的分離，基于單支鏈和雙支鏈烷烴與框架作用力的差異，實現了單雙支鏈異構體的分離，但分離選擇性僅為1.2(Science,2013,340(6135):960-964)。又如，金屬有機框架材料Ca(H₂tcpb)通過溫度誘導的構型改變，可實現異構化油中C6烷烴的單雙支鏈烷的分離，但吸附溫度高(120℃)且容量低(1.2mmol/g)(EnergyEnvironment Science,2018,234,6135)。

因此開發兼具高容量和高選擇性，且再生能耗低的吸附劑材料實現異構化油的高效分離仍然具有較大挑戰。

發明內容