[发明专利]一种用于C8芳烃异构体分离的EMT分子筛膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及分子筛制备领域，尤其是涉及一种用于C8芳烃异构体分离的EMT分子筛膜的制备方法。

背景技术

二甲苯包括对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯三种异构体，混合二甲苯中的三种同分异构体都是重要有机化工原料，在医药、农药、工程塑料、染料、催化剂等方面具有广泛的应用。从C8芳烃中得到纯度高的邻二甲苯、对二甲苯和间二甲苯可通过分离提纯各异构体，可以大大提高产品的价值，提高资源的利用率和产品的优化配置。分离混合二甲苯的方法包括：精密精馏法、常压低温结晶法、深冷结晶和加压结晶法、络合法和吸附分离法。传统的分离方法存在着很多缺陷，如精密精馏法设备昂贵且操作复杂、所需能量较多[邢台学院学报,2015,30(2):184-186,190]；常压结晶和深冷结晶法的混合二甲苯为液相混合物，固-液相图复杂，设备操作费用高、压力高[CN103772130A]；络合萃取分离法能够直接将间二甲苯从混合二甲苯中分离，同时液相异构化催化剂也作为苯取剂，络合萃取使异构化反应温度降低，从而使对二甲苯的收率提高，减小了烷基化、高温歧化等副反应所造成的原料浪费，但此法未能用于实际工业化生产[南京工业大学学报,2002,24(3):106]。吸附分离法具有分离度高、产品纯度高、收率高的优点，同时对对二甲苯、间二甲苯有着较好的处理量，吸附剂在分离过程中可循环使用，因此可进行广泛的工业应用，也可进行大规模的生产[广州化工,2014,42(19):29-30]。

近年报道了多种能吸附二甲苯的吸附材料。US3734974公开了吸附分离使用的吸附剂为钡型或钾钡型的X或Y沸石；US3558732、US3686342分别使用甲苯和对二乙苯作为吸附分离的脱附剂。KY型分子筛能吸附所有的二甲苯异构体，但没有选择性[Industrial and Engineering Chemistry Process Design and Development,1982,21(3):440]。金属有机MOF材料能够吸收邻二甲苯和对二甲苯[Microporous Mesoporous Mater.2003,58,105.]，但对邻二甲苯与对二甲苯没有选择性。专利US 4453029公开了一种用Cs-ZSM-5作吸附剂选择吸附分离芳烃的方法，用该吸附剂可以将C8芳烃异构体混合物分成两组：一组为对二甲苯和乙基苯；另一组为邻二甲苯和间二甲苯，该专利的缺点是未涉及对二甲苯和乙基苯分离方法。US4705909公开了一种硅铝比大于50的MFI型ZSM-5分子筛吸附剂，该吸附剂与过量的对二甲苯接触后，用水或含有少量表面活性剂的水作解吸剂将对二甲苯脱附，其特点是用水作解吸剂，但未涉及对二甲苯中乙苯的分离。近年来，利用MFI分子筛膜从混二甲苯中分离出对二甲苯引起广泛关注。MFI型分子筛(ZSM-5、silicalite-1)能够分离沸点相近的二甲苯混合物，MFI型分子筛膜相对于MFI分子筛而言具有更为高效的分离速率，并且对对二甲苯具有选择性吸附[Zeolite Membrane for Xylene Separation,195-211][Chemical Engineering Science,2011,66:897–906]。

EMT分子筛具有三维十二元环孔道体系，有较强的酸性，在石油加工中EMT沸石在长链烷烃的加氢裂化，丁烯-异丁烷烷基化及流体催化裂化(FCC)等反应中具有优良的催化性能，应用前景广。相对于FAU型分子筛而言，EMT分子筛具有更为发达的孔道结构，其活性和寿命远远高于FAU型分子筛。专利CN201480024557.7公开了EMT分子筛在对二甲苯方面的应用，发现与Ba-X、KY分子筛相比，EMT分子筛在分离对二甲苯过程具有更好的选择性、传质速率、以及良好的吸附容量。