离子交换SAPO-34分子筛膜渗透汽化与汽相渗透分离气液/液体混合物的方法

摘要

本发明公开了一种离子交换SAPO-34分子筛膜渗透汽化与汽相渗透分离气液/液体混合物的方法，包括步骤：1)合成SAPO-34分子筛晶种；2)将SAPO-34分子筛晶种涂布到多孔载体的内表面；3)合成SAPO-34分子筛膜；4)进行离子交换及焙烧；5)采用渗透汽化分离工艺或汽相渗透分离工艺，利用步骤4)制备的离子交换SAPO-34分子筛膜对气液混合物或液体混合物进行分离。本发明的膜法分离甲醇-碳酸二甲酯具有能耗低、不受恒沸物限制且具有甲醇通量大、分离系数高等优点，具有极大经济价值。

主权项

一种离子交换SAPO‑34分子筛膜渗透汽化或汽相渗透分离气液混合物或液体混合物的方法，其特征在于，包括步骤：1)将铝源、四乙基氢氧化铵TEAOH、水、硅源与磷源混合溶解后，得到晶种反应液，于170～210℃加热下，晶化4～7小时，离心，洗涤，干燥，得到SAPO‑34分子筛晶种；其中，铝源、磷源、硅源、四乙基氢氧化铵与晶种反应液中的总水量的摩尔比为：1Al₂O₃:1～2P₂O₅:0.3～0.6SiO₂:1～3(TEA)₂O:55～150H₂O；2)将SAPO‑34分子筛晶种涂布到多孔载体的内表面，得涂覆了SAPO‑34分子筛晶种的多孔载体；3)SAPO‑34分子筛膜管的合成A、将铝源、磷源、硅源、四乙基氢氧化铵、二正丙胺DPA、水与氟化物，混合均匀后，形成分子筛膜合成母液；其中，铝源、磷源、硅源、四乙基氢氧化铵、二正丙胺DPA、氟化物与分子筛膜合成母液中的总水量的摩尔比为：1Al₂O₃:0.5～3.5P₂O₅:0.05～0.6SiO₂:0.5～8TEAOH:0.1～4.0DPA:0.01～1F^‑:50～300H₂O；B、将步骤2)制备的涂覆了SAPO‑34分子筛晶种的多孔载体置于分子筛膜合成母液中，在室温～80℃下，浸泡老化2～8小时后，于150～240℃下晶化3～24小时，合成SAPO‑34分子筛膜管；4)选用以下的方法I或方法II进行离子交换及焙烧方法I：在步骤3)得到的SAPO‑34分子筛膜管上负载熔点低于370～700℃焙烧温度的金属盐，干燥后，在370～700℃下焙烧2～8小时，以去除模板剂四乙基氢氧化铵并同时进行离子交换，得到离子交换SAPO‑34分子筛膜；方法II：将步骤3)得到的SAPO‑34分子筛膜管在370～700℃下焙烧2～8小时，以去除模板剂四乙基氢氧化铵，然后，将熔点低于370～700℃焙烧温度的金属盐负载在该分子筛膜管上，干燥后，在低于370～700℃焙烧温度且高于金属盐熔点的温度下，进行熔融态离子交换，得到离子交换SAPO‑34分子筛膜；5)采用渗透汽化分离工艺或汽相渗透分离工艺，利用步骤4)制备的离子交换SAPO‑34分子筛膜对气液混合物或液体混合物进行分离；其中，气液混合物中的气体包括：惰性气体、氢气、氧气、二氧化碳或气态的烃；气液混合物中的液体包括：水、醇类、酮类或芳香族类；所述液体混合物为甲醇与甲醇以外的液体的混合物，其中，该甲醇以外的液体包括：碳酸二甲酯、乙醇、甲基叔丁基醚中的一种。