Разделение и хранение текучих сред с использованием itq-55 - RU2016151118A
Код документа: RU2016151118A
Формула
1. Способ разделения текучих сред, включающий:
пропускание входящего потока текучей среды, содержащего первый компонент текучей среды и второй компонент текучей среды, через адсорбент, содержащий цеолит ITQ-55, с образованием выходящего потока непринятой текучей среды, причем молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды в выходящем потоке непринятой текучей среды меньше, чем молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды во входящем потоке текучей среды;
сбор выходящего потока непринятой текучей среды;
образование выходящего потока адсорбированной текучей среды, причем молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды в выходящем потоке адсорбированной текучей среды больше, чем молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды во входящем потоке текучей среды, и
сбор выходящего потока адсорбированной текучей среды,
где цеолит ITQ-55 имеет каркас из тетраэдрических атомов (Т), соединенных мостиковыми атомами, при этом тетраэдрический атом определяют его соединениями с ближайшими Т атомами, как описано в следующей таблице:
2. Способ разделения текучих сред, включающий:
пропускание входящего потока текучей среды, содержащего первый компонент текучей среды и второй компонент текучей среды, через адсорбент, содержащий цеолит ITQ-55, с образованием выходящего потока непринятой текучей среды, причем молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды в выходящем потоке непринятой текучей среды меньше, чем молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды во входящем потоке текучей среды;
сбор выходящего потока непринятой текучей среды;
образование выходящего потока адсорбированной текучей среды, причем молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды в выходящем потоке адсорбированной текучей среды больше, чем молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды во входящем потоке текучей среды, и
сбор выходящего потока адсорбированной текучей среды,
где цеолит ITQ-55 в только что синтезированном состоянии имеет рентгеновскую дифрактограмму, по меньшей мере, со значениями угла 2θ (градусы) и относительными интенсивностями (I/I0):
где I0 является интенсивностью наиболее интенсивного пика, которой присваивают значение 100,
w является слабой относительной интенсивностью от 0 до 20%,
m является средней относительной интенсивностью от 20 до 40%,
f является сильной относительной интенсивностью от 40 до 60% и
mf является очень сильной относительной интенсивностью от 60 до 100%.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором цеолит ITQ-55 имеет в обожженном состоянии и в отсутствии дефектов в его кристаллической матрице, проявляющихся путем присутствия силанолов, эмпирическую формулу
в которой M выбран из H+, по меньшей мере одного неорганического катиона с зарядом +n и их смеси,
X является по меньшей мере одним химическим элементом в степени окисления +3,
Y является по меньшей мере одним химическим элементом в степени окисления +4, отличным от Si,
x имеет значение от 0 до 0,2, оба граничных значения включены,
y имеет значение от 0 до 0,1, оба граничных значения включены,
g имеет значение от 0 до 0,5, оба граничных значения включены.
4. Способ по п. 3, в котором x имеет значение по существу ноль, y имеет значение по существу ноль и g имеет значение по существу ноль.
5. Способ по п. 3, в котором а) x имеет значение больше ноля, б) y имеет значение больше ноля, в) g имеет значение больше ноля или г) сочетание этого.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором образование выходящего потока адсорбированной текучей среды включает: i) изменение температуры и/или давления адсорбента, ii) пропускание потока текучей среды, содержащего третий компонент, через адсорбент, содержащий цеолит ITQ-55, причем по меньшей мере часть третьего компонента адсорбируется адсорбентом, содержащим цеолит ITQ-55, или iii) сочетание этого.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором пропускание входящего потока текучей среды через адсорбент включает пропускание входящего потока текучей среды через адсорбент в сосуде короткоцикловой адсорбции.
8. Способ по п. 7, в котором пропускание входящего потока текучей среды через адсорбент включает пропускание входящего потока текучей среды через адсорбент при условиях адсорбции при переменном давлении, условиях адсорбции при переменной температуре, условиях адсорбции при переменном давлении с частым циклом или их сочетании.
9. Способ по п. 7 или 8, в котором входящий поток текучей среды включает природный газ.
10. Способ по п. 9, в котором входящий поток текучей среды пропускают через адсорбент, содержащий цеолит ITQ-55, при давлении, составляющем от примерно 0,03 МПа абс. (примерно 5 фунтов на кв. дюйм абс.) до примерно 35 МПа абс. (примерно 5000 фунтов на кв. дюйм абс.), возможно по меньшей мере примерно 1,7 МПа абс. (примерно 250 фунтов на кв. дюйм абс.), или по меньшей мере примерно 3,4 МПа абс. (примерно 500 фунтов на кв. дюйм абс.), или по меньшей мере примерно 6,9 МПа абс. (примерно 1000 фунтов на кв. дюйм абс.).
11. Способ по п. 9 или 10, в котором входящий поток текучей среды пропускают через адсорбент при температуре от примерно -18°C до примерно 399°C, или примерно 316°C или менее, или примерно 260°C или менее.
12. Способ по любому пп. 9-11, в котором первый компонент текучей среды представляет собой N2, H2O, CO2 или их сочетание.
13. Способ по любому пп. 9-11, в котором первый компонент текучей среды представляет собой по меньшей мере один из N2 и H2O, или первый компонент текучей среды представляет собой N2.
14. Способ по любому из пп. 9-13, в котором второй компонент текучей среды представляет собой СН4, углеводород, имеющий молекулярную массу выше, чем СН4, или их сочетание.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором входящий поток текучей среды пропускают через адсорбент при условиях, эффективных для выполнения кинетического отделения первого компонента от второго компонента, или входящий поток текучей среды пропускают через адсорбент при условиях, эффективных для выполнения равновесного отделения первого компонента от второго компонента, или в их сочетании.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором адсорбент имеет менее примерно 20% объема открытых пор в порах, имеющих диаметры более примерно 20
и менее примерно 1 мкм.
17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором второй компонент текучей среды представляет собой метан, этан, метанол, диметиловый эфир, органическое соединение, содержащее 3 или более тяжелых атомов, или их сочетание.
18. Способ по п. 17, в котором первый компонент текучей среды представляет собой СО, CO2, H2, H2O или их сочетание.
19. Способ по п. 18, в котором первый компонент текучей среды представляет собой CO2, а второй компонент текучей среды представляет собой СН4, где входящий поток текучей среды возможно включает природный газ.
20. Способ по п. 17, в котором первый компонент текучей среды представляет собой этилен, ацетилен, формальдегид или их сочетание.
21. Способ по п. 17, в котором первый компонент текучей среды представляет собой H2S, NH3, SO2, N2O, NO, NO2, оксид серы или их сочетание, или первый компонент текучей среды представляет собой благородный газ, молекулярный галоген, галогеноводород или их сочетание.
22. Способ по п. 17, в котором первый компонент текучей среды представляет собой N2, причем входящий поток текучей среды возможно пропускают через адсорбент при температуре от примерно 223 К до примерно 523 К.
23. Способ по любому из пп. 1-8 или 15-16, в котором первый компонент текучей среды представляет собой метан, этилен, этан, метанол, диметиловый эфир или их сочетание.
24. Способ по любому из пп. 1-8 или 15-16, в котором второй компонент текучей среды представляет собой азот, причем первый компонент текучей среды представляет собой водород, благородный газ, кислород, оксид азота, CO2, СО, молекулярный галоген, галогеноводород или их сочетание.
25. Способ по п. 24, в котором первый компонент текучей среды представляет собой CO2, и входящий поток текучей среды возможно включает топочный газ, или первый компонент текучей среды представляет собой O2, и входящий поток текучей среды включает воздух.
26. Способ по п. 24, в котором молекулярный галоген или галогеноводород включает F, Cl, Br или их сочетание в качестве галогена.
27. Способ по любому из пп. 1-8 или 15-16, в котором первый компонент текучей среды представляет собой CO2, а второй компонент текучей среды содержит один или более углеводородов, причем один или более углеводородов возможно представляет собой метан, этан, этилен или их сочетание.
28. Способ по любому из пп. 1-8 или 15-16, в котором первый компонент текучей среды представляет собой этилен, а второй компонент текучей среды представляет собой этан, метан или их сочетание.
29. Способ по любому из пп. 1-8 или 15-16, в котором первый компонент текучей среды представляет собой оксид азота, а второй компонент текучей среды представляет собой оксид серы.
30. Способ по любому из пп. 1-8 или 15-16, в котором первый компонент текучей среды представляет собой Н2, а второй компонент текучей среды представляет собой оксид азота, оксид серы, углеводород, оксид углерода, H2S, NH3 или их сочетание.
31. Способ по любому из пп. 1-8 или 15-16, в котором первый компонент текучей среды представляет собой Н2О, а второй компонент текучей среды представляет собой Н2.
32. Способ по любому из пп. 1-8 или 15-16, в котором первый компонент текучей среды представляет собой He, Ne, Ar, Kr или их сочетание.
33. Способ по любому из пп. 1-8 или 15-16, в котором первый компонент текучей среды представляет собой метанол, диметиловый эфир или их сочетание, или второй компонент текучей среды представляет собой метанол, диметиловый эфир или их сочетание.
34. Способ по любому из пп. 1-8 или 15-16, в котором первый компонент текучей среды представляет собой ацетилен и второй компонент текучей среды представляет собой этилен, метан, этан или их сочетание.
35. Способ по любому из пп. 1 или 3-34, в котором цеолит ITQ-55 в только что синтезированном состоянии имеет рентгеновскую дифрактограмму, по меньшей мере, со значениями угла 2θ (градусы) и относительными интенсивностями (I/I0):
где I0 является интенсивностью наиболее интенсивного пика, которой присваивают значение 100,
w является слабой относительной интенсивностью от 0 до 20%,
m является средней относительной интенсивностью от 20 до 40%,
f является сильной относительной интенсивностью от 40 до 60% и
mf является очень сильной относительной интенсивностью от 60 до 100%.
36. Способ по любому из пп. 2-34, в котором цеолит ITQ-55 имеет каркас из тетраэдрических атомов (Т), соединенных мостиковыми атомами, при этом тетраэдрический атом определяют его соединениями с ближайшими Т атомами, как описано в следующей таблице:
