[發明專利]一種吸附分離環戊烷和新己烷的方法

有效

• 申請號: 202110952859.2
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113527030B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 崔希利;周林;邢華斌;陳麗媛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C07C7/13
• 分類號: C07C7/13;C07C7/12;C07C13/10;C07C9/16
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 高佳逸;胡紅娟

本發明公開了一種吸附分離環戊烷和新己烷的方法，包括：以晶態微孔材料為吸附劑，將含有環戊烷和新己烷的混合物與吸附劑接觸，環戊烷被吸附劑優先吸附，實現環戊烷與新己烷的分離；所述晶態微孔材料為具有孔口尺寸為的有序晶體材料，包括分子篩、金屬有機框架材料。本發明通過吸附劑識別環戊烷和新己烷的分子形狀差異，實現高效分離，相對傳統的萃取精餾和共沸精餾，存在操作簡單、能耗低、污染小的優勢。

技術領域

本發明涉及烴類分離技術領域，具體涉及一種吸附分離環戊烷和新己烷的方法。

背景技術

環戊烷是一種常見的有機溶劑，由于其臭氧損耗潛值為零且具有較低的溫室效應潛值，被廣泛用作替代氟氯烴類發泡劑的環保型硬質聚氨酯發泡劑。環戊烷還是合成丁苯橡膠等聚合物的良好溶劑。工業上主要對油田凝析氣輕烴、乙烯裂解副產碳五等資源進行加工，進一步分離得到環戊烷。然而，上述烴類資源中同時存在新己烷等物質。由于常壓下環戊烷和新己烷的沸點分別為49.25℃和49.74℃，僅相差0.49℃，且二者的飽和蒸汽壓與溫度直線相交會形成共沸物，因此采用常規精餾技術難以對二者進行有效分離。

新己烷，即2,2-二甲基丁烷，是一種具有高辛烷值的清潔汽油調和組分。工業上利用碳六烷烴異構化技術得到含新己烷的清潔油品調和組分。因此，若能將其從環戊烷/新己烷混合物中分離出來，不僅可得到更高純度的環戊烷產品，還可同時得到高純新己烷用作油品調和組分或高純試劑，進一步提高產品的經濟價值。

現有技術主要通過萃取精餾或共沸精餾分離環戊烷和新己烷。如專利CN102391063B(環戊烷精制萃取蒸餾工藝方法及其設備)采用N,N-二甲基甲酰胺為萃取劑,通過萃取蒸餾技術得到高純度的環戊烷產品；專利CN105859506A(一種利用萃取精餾工藝分離環戊烷和新己烷的方法)以N,N-二甲基甲酰胺和/或N-甲酰嗎啉為主的混合溶劑作為萃取劑，達到對環戊烷和新己烷的分離目的；專利CN109912377A(一種環戊烷制冷劑的制備方法)、CN109836304A(一種環戊烷/2,2-二甲基丁烷的分離方法)通過乙腈萃取劑對二者進行萃取精餾分離。專利US2498928提出以甲酸甲酯為共沸劑的共沸精餾方法；專利CN106478339B(一種分離環戊烷和2,2-二甲基丁烷的方法)提出利用二氯甲烷進行共沸精餾分離環戊烷和新己烷方法。使用以上這些特殊精餾工藝，有機溶劑消耗嚴重，且能耗高。此外，專利CN105585404A(一種分離環戊烷和2,2-二甲基丁烷的方法)中提出將環戊烷氧化為環戊醇/環戊酮，再采用精餾方法與新己烷進行分離。但采用該方法得到的主要產物是環戊烷的氧化產物和新己烷，而不能得到高純環戊烷產品。

吸附分離技術具有能耗低、操作簡單及成本相對較低等優勢，正在逐步替代傳統的精餾分離技術。吸附分離技術的核心在于吸附劑的選擇。但由于環戊烷和新己烷的分子尺寸和極性等物性參數相近，需要選擇性能優異的分離材料。但目前尚未報道高效吸附分離環戊烷和新己烷的方法。因此，亟需開發環戊烷/新己烷高效吸附分離材料和方法。

發明內容

針對上述技術問題以及本領域存在的不足之處，本發明首次提出一種吸附分離環戊烷和新己烷的方法，以具有特定孔口尺寸的分子篩、金屬有機框架材料作為吸附劑，與含環戊烷和新己烷的混合物接觸，吸附劑優先吸附環戊烷，實現環戊烷與新己烷的分離。

一種吸附分離環戊烷和新己烷的方法，包括：以晶態微孔材料為吸附劑，將含有環戊烷和新己烷的混合物與吸附劑接觸，環戊烷被吸附劑優先吸附，實現環戊烷與新己烷的分離；

所述晶態微孔材料為具有孔口尺寸為的有序晶體材料，包括分子篩、金屬有機框架材料。