[發明專利]用于分離C6烷烴異構體和C8二甲苯異構體的微孔碳吸附劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110745079.0
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113351163B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 肖靜;杜勝君;黃佳武;廖能;黃保林
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;C10G25/00;B01J20/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明公開了用于分離C6烷烴異構體和C8二甲苯異構體的微孔碳吸附劑及其制備方法與應用。該步驟為：將催化劑加入到去離子水中配置成pH值為2.5?7的水溶液，然后加入六元環單糖，攪拌混合均勻得到反應液，其中六元環糖與水溶液的質量比為5?15∶100；將所得反應液在180?210℃下進行水熱反應，反應完成后自然冷卻，抽濾保留固體產物，然后水洗干燥，得到糖基水合焦；將所得水合焦在高溫爐內惰性氣體保護下程序升溫至800～1000℃進行熱解碳化反應，經程序降溫至室溫后得到窄微孔碳吸附劑，窄微孔碳吸附劑的孔徑為4.8埃米?6.8埃米。本發明制備的碳吸附劑可分離C6烷烴異構體和C8二甲苯異構體。

技術領域

本發明涉及埃米級碳分子篩化學技術領域，具體涉及用于分離C6烷烴異構體和C8二甲苯異構體的微孔碳吸附劑及其制備方法與應用。

背景技術

基于不同支鏈程度的烷烴異構體的分離代表了石化行業中一個關鍵但具有挑戰性的過程。在煉油過程中，輕石腦油餾分（主要包括直鏈的C6烷烴）經催化異構化生成直鏈（n-HeX），單支鏈（3-MP）和雙支鏈（2,2-DMB）的異構體。具有較高支鏈度的異構體通常具有更高的辛烷值（RON）。例如，3-MP（75）和2,2-DMB（94）的RON遠高于其線性異構體正己烷（25）的RON。因此，為了生產具有高RON的汽油，需要從混合物中除去具有低RON的烷烴異構體，并循環回到催化反應器中。C8二甲苯異構體是生產許多重要化學品和聚合物的關鍵原料，全球每年的產量超過4000萬噸。在這些異構體中，對二甲苯（p-X）是大規模生產聚對苯二甲酸乙二醇酯必不可少的單體。到2022年，全球p-X市場收益預計將達到669億美元。然而，C8二甲苯異構體具有相同的分子式，常規蒸餾方法也不適用于分離沸點差較小的組分（p-X為411.53 K，鄰二甲苯o-X為417.59 K）。因此，C8二甲苯同分異構體的分離十分具有挑戰性。

吸附分離法是分離C6烷烴異構體和C8二甲苯異構體的一種有效方法，其具有可在常溫常壓下操作等優點，吸附劑是吸附分離的關鍵所在。目前，八面沸石在工業中起著主導作用。然而，這類傳統的吸附劑具有較低的分離選擇性，需要配合復雜的模擬移動床技術。而且用于沸石吸附劑的脫附再生需要消耗大量的能量。為了節省能源并降低成本，人們努力尋求有潛力的新的分離材料。