[发明专利]选择性吸附乙炔的氰基MOFs吸附剂、制备方法和应用

说明书

本发明属于气体分离技术领域，具体涉及一种选择性吸附乙炔的氰基MOFs吸附剂、制备方法和应用，化学式为：M(Lsubgt;1/subgt;)NP，其中M为二价过渡金属阳离子，Lsubgt;1/subgt;为4,4‑联吡啶双齿吡啶基配体，NP为硝普盐；本发明以具有强芳香性质的双齿吡啶基和强极性性质的硝普盐作为有机配体，与二价过渡金属离子节点，自组装配位形成具有一维贯穿孔道和全新Hofmann型金属有机骨架吸附剂，实现了同时对于Csubgt;2/subgt;Hsubgt;2/subgt;/COsubgt;2/subgt;和Csubgt;2/subgt;Hsubgt;2/subgt;/Csubgt;2/subgt;Hsubgt;4/subgt;二元混合组分以及Csubgt;2/subgt;Hsubgt;2/subgt;/COsubgt;2/subgt;/Csubgt;2/subgt;Hsubgt;4/subgt;三元混合组分条件下，选择性高效捕集ppm级乙炔从而达到纯化二氧化碳和乙烯产品的目的。

技术领域

本发明属于气体分离技术领域，具体涉及一种选择性吸附乙炔的氰基MOFs吸附剂、制备方法和应用。

背景技术

低碳烃分离是非常重要的工业，为化学品提供多种基本原料的工艺转变。其中，乙炔(C₂H₂)是化工行业中重要的有机化学品，包括丙烯酸衍生物、乙烯基化合物和α-乙基醇的重要来源。C₂H₂主要由部分生产甲烷燃烧或来自烃类裂解，与二氧化碳(CO₂)或乙烯共存(C₂H₄)。乙烯被称为“石化工业之母”，是世界上产量最大的化学品之一，其下游产品如聚乙烯、苯乙烯、丁苯橡胶等在医药、纺织、机械等领域均有着广泛的应用。2020年中国乙烯(C₂H₄)的年产量超过3300万吨，但仍然供不应求对外依存度高达8％。目前，工业上乙烯的生产主要从石脑油裂解的低碳烃混合物中分离制备，裂解气中不可避免地夹带乙炔(C₂H₂)的杂质，微量C₂H₂(1000～5000ppm)会毒害聚乙烯生产的催化剂，甚至导致爆炸。目前，催化氢化用于在高温高压下从C₂H₄中去除C₂H₂。与传统的溶剂萃取或低温蒸馏相比，吸附分离技术是一种节能、高效的气体分离技术，具有能耗低、产品纯度高、工艺流程简单、放大效应小等突出优势，具备良好的工业应用前景。因此，在温和的操作条件下，基于高能量效率的吸附分离被认为是一种很有希望的替代技术。