[发明专利]一种碳八芳烃同分异构体混合物的分离方法

说明书

本发明公开了一种碳八芳烃同分异构体混合物的分离方法，以孔径在的阴离子柱撑微孔材料为吸附剂，将碳八芳烃同分异构体混合物与吸附剂接触，实现碳八芳烃同分异构体混合物的选择性吸附分离；所述阴离子柱撑微孔材料为由金属离子M、无机阴离子A和有机配体L通过配位键形成的多孔材料，通式为[MAL₂]_n，其中n4且为整数；所述金属离子M为Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺或Cu²⁺；所述无机阴离子A为SiF₆^2‑、NbOF₅^2‑、TaF₇^2‑、ZrF₆^2‑、TiF₆^2‑、GeF₆^2‑、SO₃CF₃^‑或NbF₆^‑；所述有机配体L选自如下结构：

技术领域

本发明涉及化学工程技术领域，具体涉及一种碳八芳烃同分异构体混合物的分离方法。

背景技术

对二甲苯(p-xylene,PX)是一种基础的有机化工原料，主要用于合成对苯二甲酸(PTA)，而PTA是生产聚酯，尤其是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的原料。随着全球聚酯需求的猛增,对PX的需求迅速增长。近年来，中国成为PX的消费大国和进口大国，2017年，全年PX消费量达2385万吨，消费增速11.67％，进口量占60％，主要来源于日本及韩国。

混合碳八芳烃主要来自蒸汽裂解、催化重整及甲苯歧化等反应，主要包括二甲苯同分异构体(PX、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX))以及乙苯(EB)。分离混合碳八芳烃是制备PX的主要方法。由于碳八芳烃混合物各组分物理化学性质及其相似，各组份密度接近且沸点差较小，如PX(138.35℃)与MX(139.0℃)的沸点差只有0.35℃，难以用传统精馏的办法分离。目前，分离PX的方法主要包括模拟移动床(SMB)分离法、结晶法、化学络合萃取法、吸附-结晶集成分离法等。其中，模拟移动床分离技术是分离PX的主要方法，最早在专利US2985589A中首次报道公开。随后，US3040777A、US3214247A以及US3422848A等专利公开了模拟移动床吸附分离工艺中的设备和控制系统。模拟移动床工艺主要包括UOP的Parex以及MXSorbex工艺，吸附剂为分子筛，通过吸附、洗脱、精馏洗脱液等工序可分离提纯PX，Parex工艺中采用甲苯作为洗脱剂。其中，US3686342A、US3707550A、US3997620A、US5159131A等专利公开了吸附分离对二甲苯使用的吸附剂为钡型或钡钾型的X或Y八面沸石分子筛。

模拟移动床技术是一种高效的分离技术，但存在设备投资大、容易损耗、处理量小等问题。此外，吸附剂分离选择性低、容量小、脱附能耗大问题，导致PX分离能耗及溶剂消耗极高。因此，必须尽快研究开发新型高选择性吸附剂以及高效的PX分离纯化技术。