[发明专利]乙氧基柱[6]芳烃晶体材料在选择性吸附杂环化合物中的应用

说明书

本发明公开了乙氧基柱[6]芳烃晶体材料在选择性吸附杂环化合物中的应用，杂环化合物为吡啶、2‑甲基噻吩、3‑甲基噻吩中的至少一种，乙氧基柱[6]芳烃晶体材料的结构式如下：本发明还公开了一种甲苯和杂环化合物的分离方法，利用所述乙氧基柱[6]芳烃晶体材料吸附分离甲苯和上述杂环化合物的混合物。本发明分离过程操作简单，无需复杂设备，操作安全性好；分离无需精馏操作，节约能源，降低生产成本；所用晶体材料稳定性高，可以循环使用，分离效果不会降低。

技术领域

本发明涉及吸附分离领域，具体涉及乙氧基柱[6]芳烃晶体材料在选择性吸附杂环化合物中的应用。

背景技术

甲苯作为石油化工行业中一种非常重要的化工原料，在医药、染料以及日用化工等领域被广泛使用，具有广阔的市场前景。近年来，随着甲苯市场应用领域不断扩大，纯度要求也在不断提高，因此受到广泛重视。

目前，工业上的甲苯主要是从石油和煤炭中获得，包括催化重整、烃类裂解以及焦化。然而在甲苯的生产过程中，总是会残留少量的杂环化合物，包括吡啶、2-甲基噻吩和3-甲基噻吩。这些杂环化合物的存在不仅严重影响了甲苯的气味和酸洗比色，而且也限制了它的进一步加工利用。由于甲苯(110.6℃)与吡啶(115.2℃)、2-甲基噻吩(113.0℃)和3-甲基噻吩(114.0℃)的沸点接近，使得这些杂环化合物很难除去，导致了甲苯的纯度受到影响。因此，如何将甲苯与杂环化合物分离成为甲苯纯化的关键环节。

公开号为CN 102964200 A的中国专利文献公开了一种焦化甲苯的提纯方法。该专利首先用5A分子筛和酸性氧化铝作为吸附剂替换精馏塔内原有填料，然后使焦化甲苯以液相形式进入精馏塔的塔釜中，进行常压连续精馏。其中精馏塔的塔釜温度为115～130℃，塔顶温度为105～112℃，回流比为2.0～6.0。该方法能够较好地脱除大部分有害杂质，提高甲苯的纯度。

然而以上方法精馏过程中所需温度高，需要巨大的能源消耗，不利于我国绿色能源发展；且精馏设备维修保养费高，提高企业生产成本，降低了企业的经济效益。

综上所述，寻找一种新型的既能有效分离甲苯和杂环化合物又仅需较少能源消耗的方法，成为目前工业界甲苯纯化的关键。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了乙氧基柱[6]芳烃晶体材料在选择性吸附杂环化合物中的应用，常温下即可高选择性吸附痕量杂环化合物。

乙氧基柱[6]芳烃晶体材料在选择性吸附杂环化合物中的应用，所述杂环化合物为吡啶、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩中的至少一种，所述乙氧基柱[6]芳烃晶体材料的结构式如下：

本发明还提供了一种甲苯和杂环化合物的分离方法，利用所述的乙氧基柱[6]芳烃晶体材料吸附分离甲苯和杂环化合物的混合物，所述杂环化合物为吡啶、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩中的至少一种。

上述分离方法采用非多孔自适应的乙氧基柱[6]芳烃晶体材料来纯化甲苯。该晶体材料可以有效地从甲苯和杂环化合物的混合物中高选择性的吸附杂环化合物，能耗低、平衡时间短、操作简单，克服了工业中纯化甲苯过程中高能耗、设备复杂、操作危险系数高等问题。

由于甲苯和杂环化合物分子结构的差异，所述乙氧基柱[6]芳烃晶体材料能够与它们形成化学计量比不同的的主客体络合物。由于主客体络合物稳定性的差异，所述乙氧基柱[6]芳烃晶体材料能够选择性吸附杂环化合物。所述乙氧基柱[6]芳烃晶体材料在脱附温度下是稳定的，脱附完成后，可重复利用，且选择性效果不会下降。

所述乙氧基柱[6]芳烃晶体材料的制备方法包括：将对苯二乙醚加入三氯甲烷溶剂中，加入路易斯酸，25～30℃下反应20～30分钟，反应结束后用碳酸氢钠饱和溶液淬灭，经水洗分液浓缩后得粗产物，粗产物经柱层析分离、干燥活化得到所述乙氧基柱[6]芳烃晶体材料。