[发明专利]分离甲酚同分异构体混合物的模拟移动床色谱法

说明书

本发明的目的是以MOFs为SMB的固定相，解决甲酚同分异构体混合物分离困难问题，提供一种分离甲酚同分异构体混合物的模拟移动床色谱法。MOFs比表面积高、孔隙结构发达，具有优异的吸附分离性能。本发明利用Fe³⁺与对苯二甲酸(H₂BDC)形成的MOFs为固定相，在常温下用模拟移动床分离混合二甲苯异构体，二甲苯单体纯度95‑100％，收率90‑100％，特别是对甲酚和间甲酚的分离，能够将对甲酚的纯度由80％提纯至100％，收率98.2％。该工艺所用色谱柱数目少，2‑1‑1模式(三带SMB，I带独立，4根色谱柱)即可进行高效分离，而且用低沸点流动相洗脱，SMB分离在常温下进行，节能且设备简单。

技术领域

本发明属于吸附分离技术领域，特别涉及分离甲酚混合物的模拟移动床色谱法。

背景技术

甲酚包括对甲酚、间甲酚和邻甲酚三种同分异构体，均为重要的精细化工中间体，用于制备农药、医药、香料、染料、抗氧剂、合成维生素E、合成树脂、着色材料、显影剂、荧光增白剂、液晶材料、汽油添加剂和食用油脂保存剂等。为满足不同用途，需要高纯甲酚单体。

天然分离法和化学合成法得到的大多数是甲酚异构体的混合物，获得甲酚单体需要与其它甲酚异构体分离。邻/对/间甲酚的沸点分别为190.8℃、202.5℃和202.8℃。通过精馏可以分离邻甲酚，但不能分离间甲酚和对甲酚。现有的间/对甲酚分离方法主要有络合法、烃化法、萃取法、结晶法以及吸附法等。其中吸附分离法工艺简单、分离效率高、处理量大且吸附剂易再生，是一种经济环保的方法。

Zinnen，Hermann A.(Uop)(Separation of alkyl-substituted phenolicisomers with barium-potassium exchanged zeolitic adsorbent，12/10/1990，US19900624810)通过使用一种钡钾交换X沸石吸附剂(至少含有5重量％的水)选择性吸附对甲酚和间甲酚，在20℃至250℃左右用C₅-C₆脂肪醇解吸，可以得到间甲酚和对甲酚的共萃取物，然后通过第二阶段吸附-脱附过程，使用钡钾交换X/Y沸石吸附剂(至少含有4重量％的水)，C₅-C₆脂肪族醇或其与脂肪族酮的混合物的脱附剂分离间甲酚和对甲酚。该专利在两段分离过程首选模拟移动床(SMB)色谱法。SMB不仅保留吸附分离法的优势，又引进错流技术，具有自动连续运行，高收率，高纯度，高效率，低溶剂消耗量的优势。由于甲酚同分异构体混合物分离比较困难，缺乏合适固定相，目前，关于高效分离甲酚混合物的模拟移动床色谱法鲜有报道。

发明内容

本发明的目的是以比表面积超高、孔隙结构发达的金属有机骨架材料(MOFs)为SMB的固定相，解决甲酚同分异构体混合物分离困难问题，提供一种分离甲酚同分异构体混合物的模拟移动床色谱法。本发明利用Al³⁺和Fe³⁺中的至少一种金属离子与对苯二甲酸(H₂BDC)反应生成的MOFs为固定相，在常温下用模拟移动床分离混合甲酚异构体。

一种分离甲酚同分异构体混合物的模拟移动床色谱法，模拟移动床SMB色谱体系如下：

固定相：金属有机骨架材料(MOFs)；

流动相组成：溶剂1，或者溶剂2；

所述溶剂1为二氯甲烷，或者乙腈，或者C2～C5酯中的至少一种酯；所述溶剂2为溶剂1-溶剂3的混合物；所述溶剂3为C5～C10烷烃中的至少一种烷烃；

进样液组成：含有质量含量0.5～100％甲酚同分异构体混合物的溶液，所述甲酚同分异构体混合物指邻甲酚、间甲酚和对甲酚中的2种或3种成分；

SMB操作温度：0～40℃；

SMB工作模式：

采用以下任意一种方式：