TW201741270A - 用於烴純化之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種烴純化方法,其包含使烴混合物接觸一混合型金屬氧化物吸附劑,其中該混合型金屬氧化物吸附劑包含:a)第一金屬之氧化物,選自呈+1氧化態之金屬、呈+2氧化態之金屬、及其混合物;以及b)第二金屬之氧化物,選自呈+3氧化態之金屬、呈+4氧化態之金屬、及其混合物。
Description
本發明係關於一種用於使用一混合型金屬氧化物吸附劑來純化烴混合物之方法。
乙苯係一種具有高商業利用率及價值之烴化合物。其主要用於生產苯乙烯,苯乙烯係聚苯乙烯生產之中間產物。乙苯可自苯與乙烯間之烷基化反應來獲得。一種用於生產乙苯之替代方式係自含有乙苯之烴混合物回收乙苯,該烴混合物通常係自數種石化製程作為副產物流而產生。然而,自烴混合物直接回收之乙苯在純度方面通常比自烷基化反應而獲得之乙苯差,此可能會不利地影響乙苯之進一步使用,尤其在觸媒轉化製程中。在回收之乙苯流中存在之一種可能雜質源係在為回收乙苯而對烴混合物執行之萃取蒸餾製程中接觸乙苯之有機溶劑。已揭露各種能夠自烴混合物萃取分離出乙苯之有機溶劑,其中包含氯化芳香族化合物。
已揭露用於自一混合物選擇性地分離出鹵代化合物之方法。舉例而言,US 8,771,501 B2揭露一種用於自烴餾分(cut)消除氯化合物之方法,該方法關於使烴餾分接觸包含鈀-氧化鋁之第一團塊(mass)及包含以鹼金屬或鹼土金屬助催之氧化鋁之第二團塊。該方法需要在存在氫之情
況下且在相對高之溫度下實施。
在EP 2017317 B1中揭露另一種方法,該方法關於使用一組成物來選擇性地吸附鹵代芳香族化合物,該組成物包含固定於固體載劑上之經改性環糊精化合物。該方法用於純化絕緣油、熱介質、潤滑油、塑化劑、塗料、及油墨。已發現該方法需要長的接觸時間才能達成良好之純化水準。
本發明之一目標係提供一種用於自烴混合物流有效地分離出雜質、尤其係鹵代有機化合物之方法,該方法可克服以上所述之先前技術之缺點。
本發明提供一種用於烴純化之方法,該方法包含使烴混合物接觸一混合型金屬氧化物吸附劑,其中該混合型金屬氧化物吸附劑包含以下或由以下組成:a)第一金屬之氧化物,選自呈+1氧化態之金屬、呈+2氧化態之金屬、及其混合物;以及b)第二金屬之氧化物,選自呈+3氧化態之金屬、呈+4氧化態之金屬、及其混合物。
本發明方法藉由降低烴混合物中之雜質之濃度、尤其係鹵代有機化合物之濃度而有效地純化該烴混合物。
第1圖顯示自利用各種吸附劑進行之乙苯純化方法所得之流出物流中的1,2,4-三氯苯濃度之結果;以及
第2圖顯示自利用各種吸附劑進行之己烷純化方法所得之流出物流中1,2,4-三氯苯濃度之結果。
術語「氧化態(oxidation state)」係依IUPAC之定義使用。
在較佳實施態樣中,混合型金屬氧化物中第一金屬對第二金屬之原子比係0.5:1至10:1,更佳係1:1至6:1,且再更佳係2:1至5:1。
第一金屬較佳選自Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Mg、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、及其混合物,更佳選自Mg、Ca、Fe、Co、Ni、Cu、及其混合物,甚至更佳選自Mg、Fe、Ni、及其混合物,且最佳選自Mg、Mg與Fe之混合物、以及Mg與Ni之混合物。
此外,第二金屬較佳選自Y、La、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Ga、In、Sn、及其混合物,更佳選自Fe、Co、Ni、Cu、Al、Ga、及其混合物,甚至更佳選自Al、及Fe與Al之混合物。
第一金屬及第二金屬之至少一者較佳包含選自以下群組之一過渡金屬:Fe、Co、Ni、Cu、及其混合物。選自該群組之過渡金屬可以+1氧化態、+2氧化態、+3氧化態、及/或+4氧化態中之任一者存在於混合型金屬氧化物吸附劑中。
在其中選自該群組之過渡金屬係以+1氧化態及/或+2氧化態存在於混合型金屬氧化物吸附劑中之實施態樣中,該過渡金屬被視為第一金屬之一部分。在此實施態樣中,選自該群組之一過渡金屬對第一金屬之其餘部分之原子比較佳係0.001:1至1:1,更佳係0.01:1至0.5:1,且最佳係0.02:1至0.3:1。
在另一實施態樣中,其可或可不與上一段落中所述之實施態樣組合,其中選自此群組之一過渡金屬係以+3氧化態及/或+4氧化態存在於混合型金屬氧化物吸附劑中之中,該過渡金屬被視為第二金屬之一部分。在此實施態樣中,選自此群組之過渡金屬對第二金屬之其餘部分之原子比較佳係0.01:1至10:1、更佳係0.1:1 to 8:1、且最佳係0.2:1至6:1。
可藉由將第一金屬與第二金屬之全部前驅物混合於一起、隨後進行熱處理來製備本發明之混合型金屬氧化物吸附劑。「前驅物」係指含有所需金屬之任何起始化合物,該金屬可藉由適合之熱處理條件而被轉化成其氧化物形式。各前驅物之混合可以乾燥形式或濕潤形式發生。當該等前驅物係以乾燥形式進行混合時,可方便地將該等前驅物提供為粉末。可藉由在摻合機中進行物理混合而輕易地將各前驅物之粉末混合。當該等前驅物係以濕潤形式進行混合時,可將該等前驅物提供為溶液及/或懸浮液。隨後使所獲得混合物經受熱處理。另一選擇為,可以乾燥及濕潤二種形式提供該等前驅物。可藉由任何傳統之異質吸附劑(heterogeneous absorbent)製備方法來組合乾燥前驅物與濕潤前驅物,該方法包括但不限於浸漬(impregnation)、初濕含浸(incipient wetness)、離子交換(ion-exchange)、或此項技術中已知之其他方法。然後,使所獲得混合物經受熱處理,以將前驅物轉化成第一金屬與第二金屬之氧化物形式。
在較佳實施態樣中,使用層狀雙氫氧化物(layered double hydroxide)作為第一金屬與第二金屬二者之前驅物,且因此,混合型金屬氧化物吸附劑係藉由使包含第一金屬及第二金屬之層狀雙氫氧化物經受熱處理而獲得。
層狀雙氫氧化物,亦稱為LDH,係指一類在結構上由複數個
帶正電荷之混合型金屬氫氧化物層組成且在結構之各層之間夾置有電荷平衡陰離子及水之層狀材料。
根據本發明欲作為混合型金屬氧化物吸附劑之前驅物使用之層狀雙氫氧化物適當地包含如上所述在所得混合型金屬氧化物吸附劑中具有所需量之第一金屬及第二金屬。
層狀雙氫氧化物可係自然出現的或經合成的。在一個替代實施態樣中,在使層狀雙氫氧化物經受熱處理之前藉由一種改性方法將其改性,其中該改性方法包含使水濕潤層狀雙氫氧化物接觸至少一種溶劑,該溶劑可與水混溶且較佳具有3.8至9之溶劑極性。在專利公開案第US2015/0238927A1號及第WO2015/144778A1號中詳細闡述了層狀雙氫氧化物改性方法。與原始層狀雙氫氧化物相較,由此種改性方法產生之經改性層狀雙氫氧化物具有增加34%至11,000%之表面積以及增加11%至150,000%之孔隙體積。
對於本發明,欲作為混合型金屬氧化物吸附劑之前驅物使用之層狀雙氫氧化物較佳具有100平方公尺/公克至600平方公尺/公克、且更佳150平方公尺/公克至500平方公尺/公克之比表面積。
熱處理係指關於使前驅物經受能夠將所選擇前驅物之至少一部分轉化成所需混合型金屬氧化物吸附劑之條件及氣氛之任何處理。
在一個具體實施態樣中,藉由使層狀雙氫氧化物經受熱處理來獲得混合型金屬氧化物吸附劑,其中該熱處理包含使層狀雙氫氧化物接觸100℃至600℃、較佳350℃至550℃之溫度。
較佳地,熱處理係在包含選自惰性氣體、氧化氣體、及還原
氣體、更佳選自氮氣、氫氣、及氧氣之一氣體、或者由該氣體組成之氣氛下實施。熱處理亦可較佳在包含由不同氣體形成之混合物(例如,包含氮氣及氧氣、或由氮氣及氧氣組成之混合物,例如空氣)、或者由該混合物組成之氣氛下實施。熱處理之持續時間並不受限且通常隨著所用之溫度而變化,但正常地係1小時至48小時、更佳係2小時至30小時。
在較佳實施態樣中,本發明之混合型金屬氧化物吸附劑具有0.1立方公分/公克至3立方公分/公克、更佳0.3立方公分/公克至2立方公分/公克、再更佳0.4立方公分/公克至1.8立方公分/公克、且最佳0.5立方公分/公克至1.6立方公分/公克之孔隙體積。
較佳地,本發明之混合型金屬氧化物吸附劑具有至少0.1立方公分/公克、更佳至少0.3立方公分/公克、更佳至少0.4立方公分/公克、更佳至少0.5立方公分/公克、再更佳至少0.95立方公分/公克、且最佳至少1.2立方公分/公克之孔隙體積。本發明之混合型金屬氧化物吸附劑具有較佳至多3立方公分/公克、更佳至多2立方公分/公克、再更佳至多1.8立方公分/公克、且最佳至多1.6立方公分/公克之孔隙體積。
此外,本發明之混合型金屬氧化物吸附劑較佳具有50平方公尺/公克至600平方公尺/公克、更佳100平方公尺/公克至500平方公尺/公克之表面積。
此外,較佳地,本發明之混合型金屬氧化物吸附劑係呈粉末形式。另外,該混合型金屬氧化物吸附劑較佳具有20微米至500微米、更佳50微米至300微米之粒徑。該吸附劑之粒徑係藉由篩分來決定且可藉由此種方法或藉由此項技術中可用之任何其他粒徑控制方法來控制。
以上所述之混合型金屬氧化物吸附劑在呈粉末形式時具有高效作用,且因此,在較佳實施態樣中,其係呈粉末形式。然而,為更適合於所選擇之操作模式,可將該混合型金屬氧化物吸附劑形成為不同之形狀及大小。舉例而言,對於低壓降固定床操作模式,可將該混合型金屬氧化物吸附劑適宜地形成為丸粒、球體、或擠出物形狀。在一具體實施態樣中,該混合型金屬氧化物係呈擠出物形式,具有0.1毫米至10毫米、更佳0.1毫米至5毫米之直徑。
在本發明之方法中使用之混合型金屬氧化物吸附劑能夠選擇性地吸附烴混合物中所含有之雜質、尤其係鹵代有機化合物。因此,該混合型金屬氧化物吸附劑有效地用於包含使烴混合物接觸該混合型金屬氧化物吸附劑之烴純化方法中,該烴混合物較佳包含鹵代有機化合物。
術語「吸附(adsorbing)」係指任一種會使得雜質、尤其係鹵代有機化合物以物理或化學方式黏結至吸附劑之相互作用。該相互作用可係可逆或不可逆的。通常,該鹵代有機化合物以物理方式且可逆地黏結至吸附劑。
在接觸烴混合物之前,可對混合型金屬氧化物吸附劑進行預處理,以使其準備好用於吸附。該預處理應至少使得水分及/或其他可能會影響吸附劑在烴純化方法中之功能的物質得以去除。一般而言,預處理涉及使混合型金屬氧化物吸附劑在升高之溫度下接觸氣體。較佳地,對於本發明,該預處理包含在惰性氣體氣氛或氧化性氣體氣氛中、較佳在包含以下或由以下組成之氣氛中處理混合型金屬氧化物吸附劑:氮氣、由氮氣與氧氣形成之混合物、由氮氣與空氣形成之混合物、或空氣。預處理步驟中之溫度較佳係100℃至600℃、更佳200℃至500℃,持續1小時至48小時、更佳2小時
至12小時之時段。
術語「烴混合物(hydrocarbon mixure)」係指任何烴流,其較佳包含含有5至12個碳原子、更佳6至10個碳原子之烴,或由該烴組成。在一個較佳實施態樣中,該烴混合物包含含有6至10個碳原子之芳香族烴(例如苯、甲苯、乙苯、二甲苯、及其混合物),或由該芳香族烴組成。
欲純化之烴混合物包含雜質,且較佳包含一或多種鹵代有機化合物作為雜質。術語「鹵代有機化合物(halogenated organic compound)」係指含有選自氟、氯、溴、碘、及砈之至少一種雜原子之任何有機化合物。在一實施態樣中,鹵代有機化合物係一種經一或多個鹵素原子取代、較佳地經氯取代之芳香族化合物。根據本發明,該烴混合物中所含有之鹵代有機化合物之實施例包括但不限於多氯苯、多氯甲苯、及其混合物。更具體而言,欲純化之烴混合物中所含有之雜質包含以下化合物中之一者或以下化合物之混合物、或者由該一者或該混合物組成:1,2,4-三氯苯、氟苯、溴苯、4-氯酚、茀、1-溴丁烷、三氯乙烷、及1,2-二氯-4-硝基苯。
烴混合物中所含有之雜質,較佳是鹵代有機化合物之總量並不受限,但通常該等雜質,較佳是鹵代有機化合物僅以低濃度存在。通常,該烴混合物包含少於10重量%、較佳少於5重量%、且更佳少於1重量%之雜質(較佳是鹵代有機化合物)。
已發現,即使在不對系統供應額外能量時,亦可進行藉由混合型金屬氧化物吸附劑來吸附雜質,尤其係鹵代有機化合物。使欲純化之烴混合物接觸混合型金屬氧化物吸附劑較佳係在20℃至150℃、更佳20℃至80℃之溫度下實施。
可不受限地以各種方式來使欲純化之烴混合物接觸混合型金屬氧化物吸附劑。可使用批次製程(batch process)及連續製程(continuous process)二者。通常,連續製程更適合於工業應用。更具體而言,固定床操作模式係較佳的,尤其係使烴混合物具有向上流動方向之固定床操作模式。
LHSV即液時空速(Liquid Hourly Space Velocity)。其係使反應器中反應物液體流動速率與吸附劑之重量相關之值。可藉由以下方程式來計算該值。
較佳地,使混合型金屬氧化物吸附劑接觸烴混合物係在固定床中於使得烴混合物能夠以液相存在之操作條件下實施。液時空速較佳係0.01h-1至15h-1、更佳係0.1h-1至10h-1、甚至更佳係0.5h-1至5h-1。
在已接觸烴混合物之後,混合型金屬氧化物吸附劑之表面上可沈積有烴積聚物及/或焦炭。可自方法之吸附效率之下降觀察出吸附劑已去活化。有利地,可藉由已知的用於吸附劑再生之技術來使去活化之吸附劑再生,以恢復其效率。通常,再生程序涉及在升高之溫度下、較佳在氧化氣氛中處理去活化之吸附劑,以移除烴積聚物及焦炭之至少一部分。較佳地,該氧化氣氛包含氧氣或氣體混合物、或者由氧氣或氣體混合物組成,該氣體混合物包含氧氣及氮氣(例如空氣)、或者由氧氣及氮氣(例如空氣)組成。
較佳地,在本發明之方法中,如本文中所述之混合型金屬氧化物吸附劑係構成所用總吸附劑之至少20重量%、更佳構成所用總吸附劑之至少50重量%、再更佳構成所用總吸附劑之至少80重量%、再更佳構成所用
總吸附劑之至少90重量%,且最佳地,在該方法中所用之總吸附劑係由混合型金屬氧化物組成。
以下實施例旨在僅例示本發明。該等實施例決不應被理解為係限制本發明之範圍。可在不背離隨附申請專利範圍中所揭露之本發明範圍之條件下作出眾多改變及潤飾。
用於量測比表面積及孔隙體積之方法:依據自康塔公司(Quantachrome)之Autosorb-6B表面積與孔隙大小分析儀在77K下收集之N2吸附與脫附等溫線來量測BET比表面積及孔隙體積。在每次量測之前,首先將層狀雙氫氧化物樣品在110℃下脫氣整夜。
用於決定粒徑之方法:藉由篩分來決定本文中所提及之粒徑。
實施例1
藉由以下步驟來製備吸附劑:將15.3公克Ni(NO3)2.6H2O、121.2公克Mg(NO3)2.6H2O、及65.6公克Al(NO3)3.9H2O溶解於700毫升去離子水中,且然後在氮氣氣氛下與含有37.1公克於700毫升去離子水中之Na2CO3之鹼溶液混合。藉由添加NaOH將溶液混合物之pH控制為10。此後,使溶液混合物在室溫下老化16小時。過濾出並藉由水洗滌自溶液混合物沈澱之層狀雙氫氧化物,直至pH等於7為止。然後,將濕潤之層狀雙氫氧化物在丙酮中洗滌並分散1小時,進行過濾,然後在烘箱中於65℃下乾燥整夜。將所獲得層狀雙氫氧化物篩分至50微米至300微米之粒徑。然後,在空氣中於500℃溫度下對層狀雙氫氧化物進行煆燒24小時。所獲得吸附劑含有Ni(+2氧化
態)之氧化物、Mg(+2氧化態)之氧化物、及Al(+3氧化態)之氧化物,其中Ni:Mg:Al之原子比係0.3:2.7:1。此外,所獲得吸附劑具有220平方公尺/公克之表面積及1.21立方公分/公克之孔隙體積。
將5公克吸附劑裝填於內徑為¾英寸之管式反應器中,且然後藉由在400℃溫度下使氮氣流動經過吸附劑床達8小時來進行預處理。
在將吸附劑床冷卻至室溫及環境壓力之後,藉由以0.8h-1之液時空速將含有約20重量ppm(ppm by weight)於乙苯中之1,2,4-三氯苯之烴混合物饋送經過吸附劑床來執行吸附測試。藉由氣相層析法(Gas Chromatography;GC)對每30分鐘或每1小時自反應器收集之流出物進行分析,以檢查1,2,4-三氯苯之剩餘濃度。
在第1圖中顯示自此實驗得出之結果。
實施例2
藉由以下步驟來製備吸附劑:將179.5公克Mg(NO3)2.6H2O、60.1公克Fe(NO3)3.9H2O、及9.8公克Al(NO3)3.9H2O溶解於700毫升去離子水中,且然後在氮氣氣氛下與含有37.1公克於700毫升去離子水中之Na2CO3之鹼溶液混合。藉由添加NaOH將溶液混合物之pH控制為10。此後,使溶液混合物在室溫下老化2小時,且然後在高壓釜中於110℃之熱液條件下老化10小時。過濾出並藉由水洗滌自溶液混合物沈澱之層狀雙氫氧化物,直至pH等於7為止。然後,將濕潤之層狀雙氫氧化物在丙酮中洗滌並分散1小時,進行過濾,然後在烘箱中於65℃下乾燥整夜。將所獲得層狀雙氫氧化物篩分至50微米至300微米之粒徑。然後,在空氣中於500℃溫度下對層狀雙氫氧化物進行煆燒24小時。所獲得吸附劑含有Mg(+2氧化態)之氧化物、Fe(+3氧
化態)之氧化物、及Al(+3氧化態)之氧化物,其中Mg:Fe:Al之原子比係4:0.85:0.15。此外,所獲得吸附劑具有220平方公尺/公克之表面積及1.27立方公分/公克之孔隙體積。
如實施例1中所述來對所獲得吸附劑進行預處理並使其經受吸附測試。在第1圖中顯示自此實驗得出之結果。
實施例3
藉由以下步驟來製備吸附劑:將179.5公克Mg(NO3)2.6H2O、24.7公克Fe(NO3)3.9H2O、及42.7公克Al(NO3)3.9H2O溶解於700毫升去離子水中,且然後在氮氣氣氛下與含有37.1公克於700毫升去離子水中之Na2CO3之鹼溶液混合。藉由添加NaOH將溶液混合物之pH控制為10。此後,使溶液混合物在室溫下老化2小時,且然後在高壓釜中於110℃之熱液條件下老化10小時。過濾出並藉由水洗滌自溶液混合物沈澱之層狀雙氫氧化物,直至pH等於7為止。然後,將濕潤之層狀雙氫氧化物在丙酮中洗滌並分散1小時,進行過濾,然後在烘箱中於65℃下乾燥整夜。將所獲得層狀雙氫氧化物篩分至50微米至300微米之粒徑。然後,在空氣中於500℃溫度下對層狀雙氫氧化物進行煆燒8小時。所獲得吸附劑含有Mg(+2氧化態)之氧化物、Fe(+3氧化態)之氧化物、及Al(+3氧化態)之氧化物,其中Mg:Fe:Al之原子比係4:0.35:0.65。此外,所獲得吸附劑具有240平方公尺/公克之表面積及1.68立方公分/公克之孔隙體積。
如實施例1中所述來對所獲得吸附劑進行預處理並使其經受吸附測試。在第1圖中顯示自此實驗得出之結果。
實施例4
藉由以下步驟來製備吸附劑:將179.5公克Mg(NO3)2.6H2O及65.6公克Al(NO3)3.9H2O溶解於700毫升去離子水中,且然後在氮氣氣氛下與含有37.1公克於700毫升去離子水中之Na2CO3之鹼溶液混合。藉由添加NaOH將溶液混合物之pH控制為10。此後,使溶液混合物在室溫下老化16小時。過濾出並藉由水洗滌自溶液混合物沈澱之層狀雙氫氧化物,直至pH等於7為止。然後,將濕潤之層狀雙氫氧化物在丙酮中洗滌並分散1小時,進行過濾,然後在烘箱中於65℃下乾燥整夜。將所獲得層狀雙氫氧化物篩分至約1毫米至2毫米之粒徑。然後,在空氣中於500℃溫度下對層狀雙氫氧化物進行煆燒24小時。所獲得吸附劑含有Mg(+2氧化態)之氧化物及Al(+3氧化態)之氧化物,其中Mg:Al之原子比係4:1。此外,所獲得吸附劑具有140平方公尺/公克之表面積及0.64立方公分/公克之孔隙體積。
如實施例1中所述來對所獲得吸附劑進行預處理並使其經受吸附測試。在第1圖中顯示自此實驗得出之結果。
實施例5
使用KW-2000作為吸附劑,KW-2000係來自日本協和化工有限公司(Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.,Japan)之市售煆製水滑石(即包含3Mg:1Al及CO3陰離子之層狀雙氫氧化物,在500℃下煆燒24小時而成)。該吸附劑具有190平方公尺/公克之表面積及1.26立方公分/公克之孔隙體積。如實施例1中所述來對該吸附劑進行預處理並使其經受吸附測試。在第1圖中顯示自此實驗得出之結果。
比較實施例6
使用CLR-454作為吸附劑,CLR-454係來自UOP之市售分子
篩(SiO2/Al2O3(分子篩)+Al2O3)。該吸附劑具有270平方公尺/公克之表面積及0.33立方公分/公克之孔隙體積。如實施例1中所述來對該吸附劑進行預處理並使其經受吸附測試。在第1圖中顯示自此實驗得出之結果。
自以上各實施例之結果可看出,本發明方法(實施例1、2、3、4、及5)可有效地降低乙苯中1,2,4-三氯苯之濃度,且在達到吸附突破值之前在超過40小時內表現出良好之吸附穩定性。相較之下,比較實施例6之使用傳統吸附劑進行之方法僅能在一極短時段內使1,2,4-三氯苯之濃度有一程度顯著較低的降低。
實施例7
藉由實施例3中所述之步驟來製備吸附劑。
藉由在400℃溫度下使氮氣流動經過吸附劑床達8小時來對吸附劑進行預處理。在將吸附劑床冷卻至室溫及環境壓力之後,藉由以0.8h-1之液時空速將含有約150重量百萬份數於己烷中之1,2,4-三氯苯之烴混合物饋送經過吸附劑床來執行吸附測試。藉由氣相層析法(GC)對每30分鐘或每1小時自反應器收集之流出物進行分析,以檢查1,2,4-三氯苯之剩餘濃度。
在第2圖中顯示自此實驗得出之結果。
比較實施例8
使用氧化鎂(MgO)作為吸附劑。該吸附劑具有32平方公尺/公克之表面積及0.16立方公分/公克之孔隙體積。如實施例7中所述來對該吸附劑進行預處理並使其經受吸附測試。在第2圖中顯示自此實驗得出之結果。
比較實施例9
使用氧化鋁(Al2O3)作為吸附劑。該吸附劑具有300平方公尺/公克之表面積及0.35立方公分/公克之孔隙體積。藉由在300℃溫度下使氮氣流動經過吸附劑床達4小時來對該吸附劑進行預處理,然後如實施例7中所述來使該吸附劑經受吸附測試。在第2圖中顯示自此實驗得出之結果。
比較實施例10
使用氧化鐵(Fe2O3)作為吸附劑。該吸附劑具有8.7平方公尺/公克之表面積及0.28立方公分/公克之孔隙體積。藉由在400℃溫度下使氮氣流動經過吸附劑床達4小時來對該吸附劑進行預處理,然後如實施例7中所述來使該吸附劑經受吸附測試。在第2圖中顯示自此實驗得出之結果。
與使用比較實施例8、9、及10之吸附劑進行之比較方法相較,使用實施例7之吸附劑進行之本發明方法表現出更佳之己烷純化效率。
Claims (19)
- 一種用於烴純化之方法,包含使烴混合物接觸一混合型金屬氧化物吸附劑,其中該混合型金屬氧化物吸附劑包含:a)第一金屬之氧化物,選自呈+1氧化態之金屬、呈+2氧化態之金屬、及其混合物;以及b)第二金屬之氧化物,選自呈+3氧化態之金屬、呈+4氧化態之金屬、及其混合物。
- 如請求項1所述之用於烴純化之方法,其中該第一金屬與該第二金屬之原子比係0.5:1至10:1。
- 如請求項1或2所述之用於烴純化之方法,其中欲純化之該烴混合物包含鹵代有機化合物。
- 如請求項3所述之用於烴純化之方法,其中該鹵代有機化合物係選自多氯苯(polychlorobenzene)、多氯甲苯(polychlorotoluene)、及其混合物。
- 如請求項1或2所述之用於烴純化之方法,其中該第一金屬係選自Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Mg、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、及其混合物。
- 如請求項1或2所述之用於烴純化之方法,其中該第二金屬係選自Y、La、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Ga、In、Sn、及其混合物。
- 如請求項1所述之用於烴純化之方法,其中該第一金屬及該第二金屬之至少一者係包含一選自Fe、Co、Ni、Cu、及其混合物之過渡金屬。
- 如請求項7所述之用於烴純化之方法,其中該過渡金屬係呈+1氧化態及/或+2氧化態,且該過渡金屬對該第一金屬之其餘部分之原子比係 0.001:1至1:1。
- 如請求項7或8所述之用於烴純化之方法,其中該過渡金屬係呈+3氧化態及/或+4氧化態,且該過渡金屬對該第二金屬之其餘部分之原子比係0.01:1至10:1。
- 如請求項1或2所述之用於烴純化之方法,其中該混合型金屬氧化物吸附劑具有0.1立方公分/公克至3立方公分/公克之孔隙體積。
- 如請求項1或2所述之用於烴純化之方法,其中該混合型金屬氧化物吸附劑具有20微米至500微米之粒徑。
- 如請求項1所述之用於烴純化之方法,其中該混合型金屬氧化物吸附劑係藉由使包含該第一金屬及該第二金屬之一層狀雙氫氧化物(layered double hydroxide)經受一熱處理而獲得。
- 如請求項12所述之用於烴純化之方法,其中該層狀雙氫氧化物具有100平方公尺/公克至600平方公尺/公克之比表面積。
- 如請求項12或13所述之用於烴純化之方法,其中該熱處理步驟包含使該層狀雙氫氧化物接觸100℃至600℃之溫度。
- 如請求項1或2所述之用於烴純化之方法,其中該方法更包含對該混合型金屬氧化物吸附劑進行預處理,該預處理包含使該混合型金屬氧化物吸附劑在100℃至600℃之溫度下接觸一惰性氣體氣氛或氧化性氣體氣氛。
- 如請求項1或2所述之用於烴純化之方法,其中該烴混合物包含一含有5至12個碳原子之烴。
- 如請求項1或2所述之用於烴純化之方法,其中使該烴混合物接觸該混合型金屬氧化物吸附劑之步驟係在20℃至150℃之溫度下實施。
- 如請求項1或2所述之用於烴純化之方法,更包含使該混合型金屬氧化物吸附劑再生。
- 一種混合型金屬氧化物吸附劑於對烴混合物進行吸附性純化之用途,其中該混合型金屬氧化物吸附劑包含:a)第一金屬之氧化物,選自呈+1氧化態之金屬、呈+2氧化態之金屬、及其混合物;以及b)第二金屬之氧化物,選自呈+3氧化態之金屬、呈+4氧化態之金屬、及其混合物。
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