CN106431813B - 一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法 - Google Patents

一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106431813B
CN106431813B CN201610903339.1A CN201610903339A CN106431813B CN 106431813 B CN106431813 B CN 106431813B CN 201610903339 A CN201610903339 A CN 201610903339A CN 106431813 B CN106431813 B CN 106431813B
Authority
CN
China
Prior art keywords
immobilized
transfer film
olefin
separation
paraffin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610903339.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106431813A (zh
Inventor
刘振
赵殿佳
李龙飞
刘程
勾明雷
段永华
宋亚坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HENAN ZT LEAGUE CHEMICAL Co.,Ltd.
Original Assignee
Henan University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Science and Technology filed Critical Henan University of Science and Technology
Priority to CN201610903339.1A priority Critical patent/CN106431813B/zh
Publication of CN106431813A publication Critical patent/CN106431813A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106431813B publication Critical patent/CN106431813B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/144—Purification; Separation; Use of additives using membranes, e.g. selective permeation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/228—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
    • B01D67/0011—Casting solutions therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
    • B01D67/0013—Casting processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法，将固载Ag[Tf2N]传递膜固定在膜分离器中间，加热原料罐中待分离的烯烃/烷烃混合料液使其汽化，将透过固载Ag[Tf2N]传递膜的蒸汽在冷阱中收集，没有透过固载Ag[Tf2N]传递膜的尾气经温控装置返回原料罐，从而实现烯烃与烷烃的分离；相比以往固载AgNO3、AgBF4、AgCIO4、AgPF6等传递膜，本发明采用Ag[Tf2N]，更稳定；Ag[Tf2N]可以使烯烃生成不溶于水的[Ag(olefin)x][Tf2N]离子液体，也适宜在液相中操作，适用范围广；相比传统低温精馏分离方法能耗低，并可实现多组分混合烯烃/烷烃的分离。

Description

一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法
技术领域
本发明涉及烯烃分离技术领域，具体的说是一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法。
背景技术
烯烃、烷烃是石油及其煤化工中十分重要的化工基础原料。目前，烯烃生产无论是石化行业所采用的催化裂化法、低碳烯烃齐聚法或烷烃脱氢法；还是煤化行业所采用的费托合成法，在其产物往往都是烯烃/烷烃的混合物。特别对相同碳原子数的烯烃和烷烃，由于分子结构相似，挥发度相近，它们的分离一直是石化工业的技术难点。用传统低温精馏的方法分离，能耗很高。除此之外，还有萃取精馏、吸附分离法、溶剂吸收法等方法。基于过渡金属（如银、铜等）可与烯烃的双键发生可逆络合反应的π键络合分离技术，更受瞩目。如何提高络合效率，操作稳定性，是工业应用需要解决的问题。
发明内容
针对上述现有的烯烃/烷烃分离方法存在的能耗高、稳定性差等问题，本发明提供一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法，将固载Ag[Tf2N]传递膜固定在膜分离器中间，加热原料罐中待分离的烯烃/烷烃混合料液使其汽化，将透过固载Ag[Tf2N]传递膜的蒸汽在冷阱中收集，没有透过固载Ag[Tf2N]传递膜的尾气经温控装置返回原料罐，从而实现烯烃与烷烃的分离；
所述固载Ag[Tf2N]传递膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：制备Ag[Tf2N]，将双三氟甲烷磺酰亚胺锂与硝酸银按摩尔比1:2~2:1混合，加入水，搅拌至固体盐完全溶解，冷却之后，逐滴加入正己烯，不断搅拌使其充分反应，最终使其分层，取下层[Ag(olefin)x][Tf2N]离子液体，通过旋转蒸发除去正己烯，得到Ag[Tf2N]白色固体；
步骤二：制备固载Ag[Tf2N]传递膜，以水为溶剂，聚乙烯醇为溶质，于80~100℃的恒温水浴中完全溶解后，加入纳米SiO2粉末，添加量为聚乙烯醇质量的15~23%，搅拌并冷却至室温后备用，将Ag[Tf2N]用水溶解后将所得溶液缓慢滴加到上述溶液中配制成铸膜液，其中Ag[Tf2N]的添加量为：1kg聚乙烯醇添加Ag[Tf2N] 0.3~1mol；将上述铸膜液均匀涂在经乙醇处理过的纳米PVDF膜上，避光，真空干燥8h以上，得到固载Ag[Tf2N]传递膜。
所述步骤一中将双三氟甲烷磺酰亚胺锂与硝酸银按摩尔比1:1混合。
所述步骤一中冷却温度为-5℃~5℃。
所述步骤二中纳米SiO2粉末的添加量为聚乙烯醇质量的20%。
所述步骤二中Ag[Tf2N]的添加量为：1kg聚乙烯醇添加Ag[Tf2N] 0.6mol。
本发明的有益效果：
本发明提供的利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法，相比以往固载AgNO3、AgBF4、AgCIO4、AgPF6等传递膜，本发明采用Ag[Tf2N]，更稳定；Ag[Tf2N]可以与烯烃络合生成不溶于水的[Ag(olefin)x][Tf2N]离子液体，也适宜在液相中操作，适用范围广；络合生成的[Ag(olefin)x][Tf2N]，在减压条件下，发生解络，重新生成Ag[Tf2N]；相比传统低温精馏分离方法能耗低，并可实现多组分混合烯烃/烷烃的分离；固载Ag[Tf2N]传递膜的制备方法简单实用，大大简化了分离烯烃/烷烃混合物的过程，提高了分离效率。
附图说明
图1 本发明利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的流程图；
附图标记：1、磁力搅拌，2、水浴，3、原料罐，4、阀门，5、压力表，6、膜分离器，7、冷阱，8、真空泵，9、温控装置。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
如图所示：为本发明固载Ag[Tf2N]传递膜在烯烃/烷烃混合物中的应用流程图，将待分离的烯烃/烷烃混合料液装入原料罐3中，在水浴2中磁力搅拌1，汽化的蒸汽进去膜分离器6，透过固载Ag[Tf2N]传递膜的蒸汽在冷阱7中收集，没有透过固载Ag[Tf2N]传递膜的尾气经温控装置9返回原料罐3，从而实现烯烃与烷烃的分离。
制备Ag[Tf2N]，反应原理如式(1)，将双三氟甲烷磺酰亚胺锂与硝酸银按摩尔比1:2~2:1混合，加入水，搅拌至固体盐完全溶解，冷却之后，逐滴加入正己烯，不断搅拌使其充分反应，最终使其分层，取下层[Ag(olefin)x][Tf2N]离子液体，通过旋转蒸发除去正己烯，得到Ag[Tf2N]白色固体；
AgNO3(aq)+ Li[Tf2N](aq) +Olefin→[Ag(olefin)x][Tf2N] +LiNO3(aq) (1)
制备固载Ag[Tf2N]传递膜，以水为溶剂，聚乙烯醇为溶质，于80~100℃的恒温水浴中完全溶解后，加入纳米SiO2粉末，添加量为聚乙烯醇质量的15~23%，搅拌并冷却至室温后备用，将Ag[Tf2N]用水溶解后将所得溶液缓慢滴加到上述溶液中配制成铸膜液，其中Ag[Tf2N]的添加量为：1kg聚乙烯醇添加Ag[Tf2N] 0.3~1mol；将上述铸膜液均匀涂在经乙醇处理过的纳米PVDF膜上，避光，真空干燥8h以上，得到固载Ag[Tf2N]传递膜。
实施例1
取10gPVA于烧杯中，向烧杯中加入能完全溶解PVA的蒸馏水，将烧杯放于加热炉上加热，待PVA完全溶解后，加入1.8g纳米SiO2粉末，搅拌并冷却至室温备用。将Ag[Tf2N]溶液缓慢滴加到上述溶液中配制成铸膜液，Ag[Tf2N]的添加量为1 mol/kg。将上述铸膜液均匀涂在经乙醇处理过的纳米PVDF膜上，避光，真空干燥8h以上，得到固载Ag[Tf2N]传递膜。将制备好的膜固定在膜分离器中间，70℃下加热原料罐（原料中己烯和己烷的摩尔百分比各为50%）使料液汽化，蒸汽通入膜的上方膜室。下方膜室连接真空泵，透过膜的蒸汽在冷阱中收集。收集获得的产品的己烯浓度达96%。
实施例2
取10gPVA于烧杯中，向烧杯中加入能完全溶解PVA的蒸馏水，将烧杯放于加热炉上加热，待PVA完全溶解后，加入2g纳米SiO2粉末，搅拌并冷却至室温备用。将Ag[Tf2N]溶液缓慢滴加到上述溶液中配制成铸膜液，Ag[Tf2N]的添加量为0.8 mol/kg。将上述铸膜液均匀涂在经乙醇处理过的纳米PVDF膜上，避光，真空干燥8h以上，得到固载Ag[Tf2N]传递膜。将制备好的膜固定在膜分离器中间，用泵将原料（原料中辛烯和辛烷的摩尔百分比各为50%）输送至膜的上方膜室。下方膜室连接真空泵，透过膜的蒸汽在冷阱中收集。收集获得的产品的辛烯浓度达90%。

Claims (3)

1.一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法，其特征在于，所述方法为：将固载Ag[Tf2N]传递膜固定在膜分离器中间，加热原料罐中待分离的烯烃/烷烃混合料液使其汽化，将透过固载Ag[Tf2N]传递膜的蒸汽在冷阱中收集，没有透过固载Ag[Tf2N]传递膜的尾气经温控装置返回原料罐，从而实现烯烃与烷烃的分离；
所述固载Ag[Tf2N]传递膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：制备Ag[Tf2N]，将双三氟甲烷磺酰亚胺锂与硝酸银按摩尔比1:2~2:1混合，加入水，搅拌至固体盐完全溶解，冷却之后，逐滴加入正己烯，不断搅拌使其充分反应，最终使其分层，取下层[Ag(olefin)x][Tf2N]离子液体，通过旋转蒸发除去正己烯，得到Ag[Tf2N]白色固体；所述步骤一中冷却温度为-5℃~5℃；
步骤二：制备固载Ag[Tf2N]传递膜，以水为溶剂，聚乙烯醇为溶质，于80~100℃的恒温水浴中完全溶解后，加入纳米SiO2粉末，添加量为聚乙烯醇质量的15~23%，搅拌并冷却至室温后备用，将Ag[Tf2N]用水溶解后将所得溶液缓慢滴加到上述溶液中配制成铸膜液，将上述铸膜液均匀涂在经乙醇处理过的纳米PVDF膜上，避光，真空干燥8h以上，得到固载Ag[Tf2N]传递膜；所述步骤二中Ag[Tf2N]的添加量为：1kg聚乙烯醇添加Ag[Tf2N] 0.6mol。
2.如权利要求1所述的利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法，其特征在于：所述步骤一中将双三氟甲烷磺酰亚胺锂与硝酸银按摩尔比1:1混合。
3.如权利要求1所述的利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法，其特征在于：所述步骤二中纳米SiO2粉末的添加量为聚乙烯醇质量的20%。
CN201610903339.1A 2016-10-18 2016-10-18 一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法 Active CN106431813B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610903339.1A CN106431813B (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610903339.1A CN106431813B (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106431813A CN106431813A (zh) 2017-02-22
CN106431813B true CN106431813B (zh) 2019-08-20

Family

ID=58175361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610903339.1A Active CN106431813B (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106431813B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1898186A (zh) * 2003-12-22 2007-01-17 国际壳牌研究有限公司 分离烯烃和烷烃的方法
CN105771698A (zh) * 2016-03-16 2016-07-20 中国石油大学(华东) 一种用于烯烃/烷烃分离的稳定促进传递膜及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2426629C (en) * 2003-04-25 2012-09-25 Nova Chemicals Corporation Process for the separation of olefins from paraffins using membranes
KR100611682B1 (ko) * 2005-07-12 2006-08-14 한국과학기술연구원 은 나노 입자/고분자 나노 복합체를 이용한 올레핀/파라핀분리용 나노 복합 분리막 및 제조 방법
JP6455923B2 (ja) * 2014-11-25 2019-01-23 学校法人早稲田大学 パラキシレンの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1898186A (zh) * 2003-12-22 2007-01-17 国际壳牌研究有限公司 分离烯烃和烷烃的方法
CN105771698A (zh) * 2016-03-16 2016-07-20 中国石油大学(华东) 一种用于烯烃/烷烃分离的稳定促进传递膜及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Use of water in aiding olefin/paraffin (liquid + liquid extraction via complexation with a silver bis(trifluoromethylsulfonyl)imide salt;Yu Wang et al;《J.Chem.Thermodynamics》;20141231;第77卷;230-240
前驱体分子量及掺杂ZSM-5对炭膜结构及气体渗透性能的影响;徐家家;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20130915(第9期);B015-4

Also Published As

Publication number Publication date
CN106431813A (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sun et al. Concurrent manipulation of out-of-plane and regional in-plane orientations of NH2-UiO-66 membranes with significantly reduced anisotropic grain boundary and superior H2/CO2 separation performance
JP5446012B2 (ja) ４種の金属成分を含む多成分系モリブデン酸ビスマス触媒の製造方法および前記触媒を用いる１，３−ブタジエンの製造方法
Gu et al. Liquid-phase epitaxial growth of a homochiral MOF thin film on poly (L-DOPA) functionalized substrate for improved enantiomer separation
CN103613138B (zh) 一种镉掺杂二硫化钼的纳米润滑添加剂的制备方法
CN106867565A (zh) 一种高密度液体碳氢燃料的制备方法
CN104107716B (zh) 用于c6～c8正构烷烃芳构化的催化剂及其制备和应用
CN105254462B (zh) 一种甲醇制烯烃并联产汽油和芳烃的工艺
CN105555399B (zh) 制备多组分复合金属氧化物催化剂的方法
Prabu et al. The structural diversity, band gap energy and photoluminescence properties of thiophenedicarboxylate based coordination polymers
CN106431813B (zh) 一种利用固载Ag[Tf2N]传递膜分离烯烃/烷烃混合物的方法
CN100545141C (zh) 一种乳酸酯的制备方法
CN102574111A (zh) 复合氧化物催化剂的制造方法
CN104815695B (zh) 一种碳纳米管负载离子液体催化剂催化制备二异丁烯的方法
CN112916010B (zh) 一种炔烃选择性加氢用Cuy/MMgOx催化剂及其制备方法
CN109433263A (zh) 一种质子酸型吡啶基离子液体催化异丁烯齐聚的方法
CN103816815B (zh) 从链烷烃和烯烃的混合物中分离、回收烯烃的装置及方法
CN101327442B (zh) 合成气制异构烃含量高的烃类催化剂及制备方法和应用
CN105820099A (zh) 高纯二乙基碲的制备方法
Wu et al. Effect of additives on the growth of HKUST-1 crystals synthesized by microfluidic chips with concentration gradient
CN113087627A (zh) 一种采用四苯基碘化膦催化合成2,4-二氯硝基苯的方法
CN103723688B (zh) 一种提高微胶囊包裹率的无机物氧化剂或无机盐的改性方法
CN110591112B (zh) 基于5-(4-咪唑-1-苯基)-1H-四唑的Cu(I)手性MOF材料的制备与应用
CN111841590A (zh) 一种二元混合溶剂体系可控合成钒磷氧催化剂的方法
Ge et al. Weak interactions involving fluorine in suppramolecular assemblies of Cu (II) complexes
Guo et al. Anionic capsules of p-sulfonatothiacalix [4] arene with trivalent lanthanide ions and diaza-crown ether

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200715

Address after: 471000 east section of Century Avenue, Jili District, Luoyang City, Henan Province

Patentee after: HENAN ZT LEAGUE CHEMICAL Co.,Ltd.

Address before: 471000 Xiyuan Road, Jianxi District, Henan, No. 48, No.

Patentee before: HENAN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A method for separating olefin/alkane mixtures using immobilized Ag [Tf2N] transfer membranes

Effective date of registration: 20230320

Granted publication date: 20190820

Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Luoyang Mengjin Sub-branch

Pledgor: HENAN ZT LEAGUE CHEMICAL Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980035461