[发明专利]萃取分离烯烃/烷烃的复配溶剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种分离烯烃/烷烃的复配溶剂及其制备方法和应用，所述复配溶剂由低转变温度混合物与有机溶剂或金属盐组成。所述低转变温度混合物是将摩尔比为1:1～1:5的乙醇胺与环丁砜，或摩尔比为1:4～1:8的四丁基卤化铵(四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵)与环丁砜，或摩尔比为1:4～1:8的三甲胺盐酸盐与乙二醇混合后加热至80～120℃并搅拌，直至溶液澄清透明后停止加热和搅拌，得到所述低转变温度混合物。组成复配溶剂的低转变温度混合物与有机溶剂的质量比为1:5～5:1，组成复配溶剂的低转变温度混合物与金属盐的质量比为4:1～20:1。本发明复配溶剂适用于从具有全浓度范围内的烯烃/烷烃混合物中分离出烯烃，具有优良的分离性能。

技术领域

本发明涉及烯烃分离技术领域，具体涉及一种萃取法分离烯烃/烷烃的复配溶剂及其制备方法。

背景技术

不饱和烃(C5～C8)作为一种重要的有机石化原料，可用于生产洗涤剂、增塑剂醇、油品添加剂以及制备聚合物和合成橡胶等。目前生产烯烃的工艺主要集中在石油裂解、低碳烯烃齐聚、烷烃脱氢及Ficher-Tropsch路线，无论哪种生产方法，其产物往往是烯烃/烷烃混合物。由于烯烃与同碳数直链烷烃在分子结构和性质方面都很相似，使得烯烃/烷烃的分离一直都是石化工业的技术难点。

烯烃/烷烃分离的典型工艺是以高沸点极性化合物为溶剂，通过萃取精馏方法进行分离，这个过程需要巨大的能源和资金投入。此外，还提出了吸附分离、膜分离等分离方法。

专利CN103007885B公开了一种用于烯烃/烷烃分离的吸附剂及其制备方法和应用，该发明所述吸附剂以具有高比表面积、孔道有序的多孔炭作为吸附剂载体，氯化亚铜为活性组分制得，具有制备简单、吸附效果好、吸附再生后仍能维持较好的吸附效果的优点。但吸附法存在选择性较差、收率不高等问题，且金属离子易与碳氧化物、硫氧化物产生不可逆反应，影响吸附剂的脱附回收。

专利CN106431813B公开了一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法，该专利详细介绍了固载Ag[Tf2N]传递膜的制备及其用于烯烃/烷烃混合物分离的流程和方法。但膜的制备方法复杂，成本高，制约了其在烯烃/烷烃分离中的应用。

相较于吸附法和膜分离法分离烯烃/烷烃，萃取法操作设备和操作方法简单，在常温下即可完成，能节省成本且易于大规模生产。萃取法用于烯烃/烷烃分离的研究可追溯到上世纪六十年代，为提高溶剂分离选择性，研究者尝试将不同溶剂混合以提高溶剂的萃取能力。

在萃取法分离烯烃/烷烃的研究中，常用的有机溶剂容易挥发，易造成二次污染，增加了溶剂循环使用的难度，且分离选择性偏低，增加了有机溶剂用量；低转变温度混合物由于原料易得、制备简单、无毒、生物降解性好等优点在分离过程中得到了广泛应用，此外，低转变温度混合物具有结构可设计性，可通过分子设计提高对烯烃/烷烃的分离选择性，但黏度相较于有机溶剂大。因此，通过有机溶剂与低转变温度混合物组成的复配溶剂分离烯烃/烷烃，一方面可提高分离选择性，降低有机溶剂用量，减小污染，另一方面可降低低转变温度混合物的黏度，提高传质效率。

此外，络合理论被应用到烯烃/烷烃的分离过程中以提高烯烃/烷烃的分离选择性。金属盐能与烯烃形成络合物，从而提高分离选择性。基于低转变温度混合物原料易得、制备简单、无毒、生物降解性好、不易挥发等优点，采用低转变温度混合物与金属盐形成的复配溶剂用于烯烃/烷烃的分离。

发明内容

鉴于此，本发明创造旨在提出一种分离烯烃/烷烃的复配溶剂及其制备方法和应用。

本发明所述的低转变温度混合物与有机溶剂组成的复配溶剂，以低转变温度混合物具有极低的挥发性和功能可设计克服了传统有机溶剂造成的二次污染和分离选择性低等难题，同时解决了低转变温度混合物黏度大，影响传质效率的问题。