阿卜杜拉國王科技大學(xué)開發(fā)一種分離二甲苯異構(gòu)體的節(jié)能方法

二甲苯異構(gòu)體通常產(chǎn)自催化重整裝置，分離能耗高，使用的分離方法包括蒸餾、分段結(jié)晶和高溫高壓環(huán)境下的吸附。阿卜杜拉國王科技大學(xué)(KAUST)成像與表征核心實(shí)驗(yàn)室(IAC)的核磁共振(NMR)研究員Abdul-Hamid Emwas指出：由于二甲苯異構(gòu)體的相對分子質(zhì)量相同、沸點(diǎn)接近、結(jié)構(gòu)相似、物化性質(zhì)互相重疊，因此分離很困難，需要大量能量。

KAUST的副教授Niveen Khashab和她的研究團(tuán)隊(duì)最近和一個(gè)國際科學(xué)家小組合作，為石化行業(yè)尋找一種新的、能耗更低的方法來分離和提純二甲苯異構(gòu)體。其工作成果在《Chem》雜志的最新一期中有所描述。

葫環(huán)聯(lián)脲(Cucurbiturils，簡稱CB7)是由亞甲基橋連接的甘脲單體制成的有機(jī)大環(huán)分子，其形狀像南瓜，疏水中心腔可以容納較小的分子。該研究團(tuán)隊(duì)利用CB7與水中的二甲苯異構(gòu)體具有強(qiáng)而獨(dú)特的親和力的優(yōu)異特性，通過液-液萃取(在室溫和一定壓力下)分離異構(gòu)體，CB7中間的孔可以從二甲苯異構(gòu)體混合物中選擇性地容納鄰二甲苯，在一個(gè)萃取循環(huán)中分離鄰二甲苯的選擇性可以達(dá)到92%以上。

由于這3種異構(gòu)體具有不同的NMR光譜，因此使用高分辨率的1-D NMR進(jìn)行定量分析，并且使用先進(jìn)的2-D NMR實(shí)驗(yàn)來探究分離機(jī)理，驗(yàn)證了CB7分離工藝的新穎性。

據(jù)研究人員介紹，CB7可以從0.5 L的商業(yè)樣品中分離二甲苯。此外，使用商業(yè)二甲苯和裂解汽油的C8芳烴餾分進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室放大試驗(yàn)證明，CB7分離鄰二甲苯的選擇性能夠高達(dá)83%。