《表1 不同工艺产出C4气体的摩尔百分比》

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《金属有机框架分离纯化C_4～C_6碳氢化合物的研究》

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传统工业生产中，C4碳氢化合物主要通过流化催化裂化技术（FCC）、蒸气裂解（Steam cracking）、甲醇-烯烃过程（MTO）三种工艺产出[4].如表1所示，不同的工艺最后生成C4碳氢化合物的比例有所不同.最终化学品的生产，对原料纯度有严格要求，例如1，3-丁二烯聚合反应器中纯度要求大于99.5%；生产丁基橡胶、叔丁胺、特戊酸等产品时，异丁烯的纯度需要大于99%.但由于C4碳氢化合物之间具有相似的物理性质（表2），分离纯化难度较大.工业上，1，3-丁二烯的分离纯化通常需要在300 kPa，323～393 K的条件下对轻烃混合物进行萃取精馏，此过程需要高塔板数的精馏塔（超过110个塔板）和乙腈、N，N-二甲基甲酰胺等大量有机溶剂[5].异丁烯多是通过在弱酸条件下选择性的形成甲基叔丁基醚或叔丁醇进行分离[6].C6脂肪烃类碳氢化合物，有五种同分异构体（正己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2，2-二甲基丁烷和2，3-二甲基丁烷），通过催化异构化反应大规模生成.在该热力学控制的产品流中，这5种同分异构体的占比都在10%～30%[3].为了获得高辛烷值的混合物，目前的工艺普遍是用沸石筛分出正己烷，得到其它4种异构体的混合物（RON接近83），然后将正己烷重新填入到异构化反应器中继续反应.此外，一些分离过程还通过从双取代甲基丁烷产品中蒸馏分离出单取代甲基丁烷，以得到更高质量级别的混合物.这些分离过程不仅能耗高，所需设备成本高，并且排放大量二氧化碳，对环境不友好.