JP2013531676A - C8芳香族炭化水素の分離のための吸着プロセス - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4
Description
本出願は、2010年6月30日出願の米国特許出願第12/827,560号の優先権を主張するものである。
A=プロセスを通しての、選択的細孔体積の擬似循環速度
D=プロセスを通しての、脱着剤の体積流速
F=フィード混合物の体積フィード速度
L3=ゾーンIIIを通る液体流速
性能指標、PIは、以下のようにして算出される:
プロセスの抽出生成物流中のパラキシレンに関して、PI=[(収率パーセント)×(純度パーセント)]0.5
本発明の実施形態は、典型的には、0.5から0.7のA/F比にて、90超の性能指標で運転される。脱着剤の純度により、1.6から2.3のL3/A比での運転が可能となる。
典型的に、吸着ゾーンは、200℃未満の温度を含む条件で運転されるものであり、それは、このことによって、より良好な選択性および生産能力が得られるからである。多くの場合、温度は、100℃から190℃の範囲内に維持され、より多くの場合は、120℃から177℃の間である。
選択性=(XA/XB)×(CB/CA)、ここで、
XAは、吸着された成分Aの重量パーセントでの量であり、
XBは、吸着された成分Bの重量パーセントでの量であり、
CAは、外部液相における成分Aの平衡濃度であり、および、
CBは、外部液相における成分Bの平衡濃度であり、ここで、これらの値は、競合吸着等温評価(competitive adsorption isotherm evaluation)において、C8芳香族炭化水素の存在下にて測定される。
Al−MIL−53、Cr−MIL−101、およびZn−MOF−5の結晶を、各々について遷移金属塩およびH2BDCの溶液を調製することで作製した。この遷移金属塩およびH2BDCは、以下の表2に示す温度および時間で反応させた。
上記表1に示した方法に従って作製したZn−MOF−5の結晶を、図3Aに示し、これは、Zn−MOF−5の直方体、立方体結晶形態特性を示している。
上記方法に従って作製したAl−MIL−53およびCr−MIL−101の代表的な性質および特性、ならびにZn−MOF−5に対するこれらの性質および特性の推定値を表3に示す。
実施例1で合成した吸着剤金属有機フレームワーク結晶を、別々の液相競合吸着等温評価にかけた。各々のMOFについて、密封バイアル中のある量の金属有機フレームワーク結晶を、パラキシレン、メタキシレン、オルソキシレン、およびエチルベンゼンをシクロヘキサン中に含むある量のフィードと共に転動(tumbled)させた。同量のフィードのバイアルを含むコントロールも調製した。バイアルを室温にて一晩(12時間)転動させた。各MOFに対する吸着剤およびフィードの量、フィードの組成、ならびにバイアルの容量を、以下の表4に示す。
これらの評価から、Al−MIL−53およびZn−MOF−5はいずれも、非常に優れたパラキシレンに対する選択性を有し、Cr−MIL−101は、オルソキシレンに対して良好な選択性を有することが示された。従って、これらの金属有機フレームワーク結晶の各々は、C8芳香族炭化水素中のパラキシレンまたはオルソキシレンに対する良好で商業的に許容される吸着剤である。
Claims (10)
- フィード混合物からパラキシレンを分離するための方法であって、
フィード混合物を、Al−MIL−53、Zn−MOF−5、およびこれらのブレンドから成る群より選択される金属有機フレームワーク結晶を含む吸着剤床と接触させること、および
パラキシレンを前記吸着剤から回収すること、
を含む、方法。 - フィード混合物からオルソキシレンを分離するための方法であって、
フィード混合物を、Cr−MIL−101金属有機フレームワーク結晶を含む吸着剤床と接触させること、および
オルソキシレンを前記吸着剤から回収すること、
を含む、方法。 - 前記フィード混合物が、C8芳香族炭化水素を含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記フィード混合物が、さらに溶媒を含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記回収されたキシレンが、前記回収されたキシレンを脱着剤で脱着することによって前記吸着剤から回収される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記脱着剤が、ベンゼン、インダン、置換アルキルベンゼン、およびこれらのブレンドから成る群より選択される、請求項5に記載の方法。
- 前記吸着剤の前記回収されたキシレンに対する選択性が、少なくとも1.1である、請求項1または2に記載の方法。
- Al−MIL−53、Cr−MIL−101、Zn−MOF−5、およびこれらのブレンドから成る群より選択される金属有機フレームワーク結晶を含む、C8芳香族炭化水素を分離するための吸着剤。
- 前記金属有機フレームワーク結晶のC8芳香族炭化水素に対する選択性が、少なくとも1.1である、請求項8に記載の吸着剤。
- 前記金属有機フレームワーク結晶が、前記吸着剤の75重量パーセントから100重量パーセントを占める、請求項8または9に記載の吸着剤。
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