基于分子管理的石脑油中不同族烃类分子定向分离研究

发布时间：2020-05-26 00:20

【摘要】：不同族烃类分子的定向分离和高效利用是提高石脑油资源利用效率的关键。本文在合成单甲基异构烷烃吸附剂ZSM-5分子筛的基础上,研究了 5A分子筛、13X分子筛和ZSM-5分子筛的耦合对石脑油中正构烷烃、芳烃和单甲基异构烷烃的定向分离性能。首先采用水热法合成了 ZSM-5分子筛,并通过离子交换进行孔道调控。ZSM-5分子筛适宜的硅铝比为80,采用浓度为O.1mol/L的Ni2+在60°C下交换4h后,25℃下改性ZSM-5分子筛对2-甲基戊烷的吸附量达到4.8g/100g,比原ZSM-5分子筛提高9.1%。相同条件下,改性ZSM-5分子筛对2-甲基异构烷烃的饱和吸附量大于3-甲基异构烷烃。相同甲基位置的单甲基异构烷烃,随着碳数的增加饱和吸附量减小。单甲基异构烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附等温线可以用Langmuir方程描述。25℃下,2-甲基异构烷烃的表观扩散系数大于3-甲基异构烷烃,2-甲基己烷和3-甲基己烷的扩散活化能分别为19.17kJ/mol 和 21.14 kJ/mol。采用固定床吸附器分别考察了 5A分子筛、13X分子筛和改性ZSM-5分子筛及其二元和三元组合对石脑油中正构烷烃、芳烃和单甲基异构烷烃的吸附分离性能。优化条件下,5A分子筛对正构烷烃的吸附量为5.9g/100g,13X分子筛对芳烃的吸附量为1.9g/100g,改性ZSM-5分子筛对单甲基异构烷烃的的吸附量为1.8g/100g。经过5A分子筛和ZSM-5分子筛组合吸附分离后,脱正构脱单甲基异构烷烃吸余油中正构烷烃和单甲基异构烷烃含量分别由石脑油中的31.9%和23.5%降低到0.6%和3.8%。经过5A分子筛、13X分子筛和ZSM-5分子筛三元组合吸附分离后,脱正构脱芳烃脱单甲基异构烷烃吸余油中正构烷烃、芳烃和单甲基异构烷烃含量分别由石脑油中的31.90%、12.80%和23.50%降低到0.65%、2.02%和1.74%,实现了石脑油中正构烷烃、芳烃和单甲基异构烷烃的定向分离。
【图文】：

石脑油,国石,进口量

石脑油作为石化企业最重要的轻质化工原料，是蒸汽裂解制乙烯和催化重整制芳逡逑烃的优质原料。逡逑２０１０￣２０１７年我国石脑油供需状况如图１．１所示。逡逑４０００邋逦逡逑ｓｕｐｐｌｙ逦■╁澹咤义希洌澹恚幔睿溴危危咤义希″澹撸撸遅逡逑ｒｉｌｉ逡逑２０１０邋２０１！邋２０１２邋２０１３邋２０１４邋２０１５邋２０１６邋２０１７逡逑图１．１邋２０１０？２０１７年我国石脑油供需状况逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｃｈｉｎａ邋ｄｅｍａｎｄ邋ａｎｄ邋ｓｕｐｐｌｙ邋ｏｆ邋ｎａｐｈｔｈａ邋ｉｎ邋２０１０－２０１７逡逑由图１．１可以看出，，２０１０年以来我国石脑油资源供不应求，而且需求量呈现逐年增逡逑长趋势。逡逑２０１４￣２０１６年中国石脑油进口量如图１．２所示。２０１４？２０１６年中国石脑油进口量基逡逑本稳定，２０１６年进口总量为６６９．７３万吨，同比涨幅为０．７８％。逡逑

国石,进口量,石脑油

石脑油作为石化企业最重要的轻质化工原料，是蒸汽裂解制乙烯和催化重整制芳逡逑烃的优质原料。逡逑２０１０￣２０１７年我国石脑油供需状况如图１．１所示。逡逑４０００邋逦逡逑ｓｕｐｐｌｙ逦■╁澹咤义希洌澹恚幔睿溴危危咤义希″澹撸撸遅逡逑ｒｉｌｉ逡逑２０１０邋２０１！邋２０１２邋２０１３邋２０１４邋２０１５邋２０１６邋２０１７逡逑图１．１邋２０１０？２０１７年我国石脑油供需状况逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｃｈｉｎａ邋ｄｅｍａｎｄ邋ａｎｄ邋ｓｕｐｐｌｙ邋ｏｆ邋ｎａｐｈｔｈａ邋ｉｎ邋２０１０－２０１７逡逑由图１．１可以看出，２０１０年以来我国石脑油资源供不应求，而且需求量呈现逐年增逡逑长趋势。逡逑２０１４￣２０１６年中国石脑油进口量如图１．２所示。２０１４？２０１６年中国石脑油进口量基逡逑本稳定，２０１６年进口总量为６６９．７３万吨，同比涨幅为０．７８％。逡逑
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE626.9;TQ028

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