改性方法对CuCl_2-La(NO_3)_3/活性炭吸附分离乙烯/乙烷的影响

实验考察了表面改性对CuCl_2-La(NO_3)_3/活性炭吸附分离乙烯/乙烷性能的影响。XRD表征表明,经氨水改性的吸附剂上有明显的CuCl衍射峰存在,而经盐酸、双氧水、硝酸和甲醇预处理的吸附剂有利于CuCl在吸附剂上的高度分散。酸洗和碱洗及有机溶剂溶解增加了吸附剂的比表面和微孔孔容,促进了CuCl在活性炭上的吸附和分散。活性炭经硝酸和双氧水氧化处理,表面含氧基团增加,使活性炭表面和CuCl的结合力加强,更有利于CuCl在活性炭表面的分散,提高乙烯吸附量及分离因数。30%硝酸改性的吸附剂对乙烯吸附性能最好,乙烯吸附量为1.96 mmol/g,分离因数(乙烯/乙烷)为11.20。     

采用CuCl2-La(NO3)3/AC吸附剂从乙烯-乙烷混合气中分离乙烯的研究

通过活性炭(AC)载体和铜母体的选择以及载体的表面改性和助剂的引入，制备出对乙烯具有较好选择性吸附的CuCl2-La(NO3)3／AC吸附剂。考察了不同温度、压力条件下该吸附剂对乙烯一乙烷混合气中乙烯的吸附量和乙烯／乙烷分离因数。结果表明，该吸附剂经再生后性能得到改善，在总压0．45MPa、吸附温度40℃的条件下，乙烯吸附量为1．499mmol／g，分离因数为3．74。经5次使用，该吸附剂性能保持稳定。测定了纯乙烯和乙烯-乙烷混合气中乙烯在该吸附剂上的吸附等温线，并得到了拟合的Langmuir方程。     

凹凸棒土的改性及其对二甲苯异构体的吸附性能

采用酸化处理和十六烷基三甲基溴化铵对凹凸棒土进行改性,利用N₂吸附-脱附和FT-IR对所得凹土样品进行表征,并通过静态吸附实验研究了它们对二甲苯异构体的吸附行为,考察了初始质量分数、处理方式等对其吸附性能的影响。结果表明,凹土对二甲苯异构体的平衡吸附量随着异构体初始质量分数的增大而增大,相同条件下间二甲苯在凹土上的吸附量大于其他异构体;经过酸化处理和有机物改性后的凹土对二甲苯异构体的吸附性能优于原土,对间二甲苯的吸附量可达到74.06 mg/g。二甲苯异构体在凹凸棒土上的吸附符合Langmuir方程。     

四氯乙烷的吸附热力学和动力学研究

通过静态吸附实验,研究了四氯乙烷在吸附剂M上的吸附热力学和动力学特性。研究结果表明：四氯乙烷在吸附剂M上的吸附等温线属于典型的L型吸附曲线,吸附剂M对四氯乙烷的吸附符合Langmuir吸附等温方程,吸附可以自发进行,吸附过程为放热过程,属于物理吸附;吸附剂M对四氯乙烷的吸附动力学可用拟二级动力学方程描述,随温度升高,初始吸附速率以及吸附速率常数均呈现增大趋势。     

分子筛和金属有机骨架材料用于乙烯/乙烷分离的研究进展

在石油工业中,乙烯和乙烷由于分子尺寸和物化性质相近,具有很大的分离难度。与高能耗的深冷分离方法相比,以多孔材料(如分子筛等)作为吸附材料的吸附分离法可在常温下实现乙烯和乙烷的分离,具有低成本、低能耗等特点,在乙烯和乙烷的低能耗分离方面展现出了很大的潜力。笔者归纳了近30年来研究应用最为广泛的两类多孔材料(分子筛和金属有机骨架材料(MOFs))的晶体和孔道结构、改性方法及其乙烯/乙烷主要分离机理和应用效果。研究对比发现：分子筛类吸附材料对乙烯和乙烷具有较高的分离选择性以及优异的稳定性,但吸附容量较为一般;MOFs由于具有便于调控的骨架以及丰富的孔道结构,对乙烯和乙烷展现出了优异的吸附分离性能,然而其结构稳定性以及分离选择性仍有很大提升空间。依据分子筛和MOFs各自在乙烯/乙烷吸附分离方面表现出的优势,提出了二者在乙烯/乙烷吸附分离方面的研究趋势及发展方向。     

活性炭的改性及对乙烯的吸附性

为回收高密度聚乙烯装置尾气中的烃类组份 ,经过试验 ,筛选出对烃类有良好选择吸附性能的活性炭吸附剂 ,为进一步改善活性炭的吸附性能 ,采用不同方法改性 ,改性活性炭吸附乙烯性能有显著提高 ,乙烯的平衡吸附量由3 45mmol/ g提高至 5 5mmol/g ,混合气通过吸附剂床层时乙烯的穿透时间由 2 6min延长至 42min     

CuCl_2负载量对CuCl_2-La(NO_3)_3/AC吸附分离乙烯/乙烷中乙烯的影响

考察了不同CuCl2负载量的CuCl2-La(NO3)3/AC吸附剂对乙烯/乙烷混合气中乙烯的吸附分离效果。吸附剂的XRD表征表明,经过焙烧,负载在活性炭上的CuCl2转化为CuCl,从而具有了较好的吸附乙烯性能。随着CuCl2负载量的增加,由于生成的CuCl逐渐堵塞了活性炭孔道,导致了吸附剂比表面积逐渐降低,物理吸附量减少。而随着负载量的增加,Cu(Ⅰ)对乙烯的选择性络合吸附量变大,化学吸附逐渐占据优势,促进了乙烯吸附量的逐渐增加,导致了分离因数的大幅提高,当吸附剂中w(CuCl2)为25%时,乙烯吸附量为1.580mmol/g,分离因数为5.28,均为最大值。     

太原理工大学在乙烷与乙烯分离研究上获突破

<正>近日"Science"杂志在线发表了太原理工大学作为第一单位的研究论文《具有铁-过氧阴离子位点的金属有机框架物用于乙烷/乙烯分离》。该研究成果是在太原理工大学化学与化工学院李晋平教授带领下完成的,实现了乙烷-乙烯吸附反转,制备出了高效乙烷吸附剂,可对不同浓度的乙烷、乙烯混合物一步分离得到聚合级乙烯。传统乙烯的工业制备是通过乙烷高温裂解进行,产物     

Cu改性活性炭用于氢气中噻吩的吸附

以商业化的活性炭(AC)为载体,采用等体积浸渍法制备了不同金属改性的活性炭吸附剂,用于脱除氢气中的噻吩,采用固定床动态吸附法考察了过渡金属改性吸附剂及不同含量Cu改性吸附剂对噻吩的脱除性能。利用N₂吸附-脱附、X射线衍射、扫描电子显微镜和能量色散谱等方法对吸附剂进行了表征和分析。结果表明：Cu负载量(w)为3%时,活性炭具有最佳脱硫能力,噻吩穿透时间为22 h,比未改性的活性炭吸附剂延长7 h;活性炭经Cu改性后仍保留了丰富的多孔结构,但比表面积和孔体积均有所下降;改变活性组分CuO在吸附剂表面的分布,对改性吸附剂吸附噻吩有较好的促进作用,有助于提高吸附噻吩的容量。     

吸附分离液蜡油中芳香烃的研究

采用吸附法分离了液蜡油中的芳烃,探讨了改性多孔炭、分子筛、硅胶以及聚苯乙烯树脂等不同吸附剂对芳烃的吸附性能。并对改性后的多孔炭吸附剂进行结构表征。结果表明：氢氧化钠改性条件下的多孔炭材料具有更高的比表面积,对芳烃的吸附量可达37.025 mg/g,吸附性能远大于分子筛、硅胶、聚苯乙烯树脂等未改性吸附剂,聚苯乙烯树脂对芳烃的吸附性能最差,吸附量16.025 mg/g。     

凹凸棒原土及盐酸改性凹凸棒对水中Al^3＋的吸附

为降低饮用水原水中残余Al^３＋的含量,研究了盐酸（改性剂）浓度及吸附条件对凹凸棒原土和盐酸改性凹凸棒吸附性能的影响。结果表明：盐酸改性凹凸棒对Al^3＋的吸附效果优于凹凸棒原土;当盐酸浓度为6mol／L时,改性凹凸棒对Al^3＋的吸附效果最好;在水体系的pH值为7．0,改性凹凸棒用量[m（改性凹凸棒）／v（水）]为8g／L,吸附时间为3h的最佳吸附条件下,可使饮用水中残余Al^3＋的质量浓度由0．264mg／L下降为0．118mg／L。     

FCC干气在ZSM-5分子筛中吸附的分子模拟及热力学分析

应用巨正则蒙特卡罗（GCMC）模拟方法研究了干气中的氢气、氮气、甲烷、乙烷和乙烯5种主要组分在ZSM-5分子筛中的吸附行为,得到了0~1 000 kPa压力范围内,温度分别为298 K和823 K下的纯组分吸附时的吸附等温线和吸附质分布。结果表明：与其它组分相比,乙烯在ZSM-5中的吸附量最大,在298 K、10 kPa下饱和吸附量达到3.05 mol/kg;各组分优先吸附在分子筛的直线型孔道中。由热力学计算结果可知,吸附过程中各组分的ΔG0（标准吸附吉布斯自由能变）<0,ΔH0（标准吸附焓变）<0,且ΔS0（标准吸附熵变）<0,表明模拟条件下的吸附是一个自发、放热且有序度增加的过程,低温有利于吸附,并且乙烯在ZSM-5分子筛上最容易吸附。对混合气吸附性质计算的结果表明,组分之间存在竞争吸附,竞争能力受温度影响,并且乙烯吸附不再占优势。在总压500 kPa下,298 K和823 K时竞争吸附能力最强的组分分别是甲烷和乙烷,与乙烯的吸附量之比分别为1.5:1和2.3:1。     

Effect of Zeolite 5A Particle Size on Its Performance for Adsorptive Separation of Ethylene/Ethane

The adsorptive separation of ethylene from ethane exhibits a less energy-intensive-alternative technique with development potential among all processes for separation of ethylene/ethane currently. In this approach, zeolite 5 A with different particle sizes ranging from 3 340 nm to 440 nm was prepared by hydrothermal synthesis. The effect of particle size on the adsorptive separation performance of zeolite 5 A was investigated. The results show that the particle size has a significant effect on the ethylene IAST(Ideal Adsorbed Solution Theory) selectivity of zeolite 5 A. The zeolite 5 A with a particle size of 710 nm demonstrated the highest ethylene selectivity(5.6). The relatively high crystallinity of zeolite 5 A is in favor of massive adsorption capacities of ethylene and ethane.     

改性凹凸棒粘土脱硫剂在汽油脱硫中的应用

Attapulgite clay is a kind of special silicate mineral with high adsorption capacity thanks to its loose structure andporous surface. In this paper, the attapulgite clay was treated effectively with acid under microwave thermal activation andultrasonic vibration, respectively, and characterized by XRD, N2 adsorption, FT-IR and SEM. The desulfurization performanceof the modified attapulgite clay was then evaluated by using simulated gasoline as the feed. The test results showedthat the thiophene removal rate increased with an increasing dosage of hydrochloric acid during microwave modificationof attapulgite clay. When the concentration of hydrochloric acid reached 15%, the increase of desulfurization rate becameslower, and the desulfurization rate was about 69%.     

表面修饰纳米二氧化硅润滑脂的性能研究

表面修饰对于纳米二氧化硅润滑脂的成脂能力和使用性能影响较大,以KH570、正辛醇、六甲基二硅胺烷为改性剂对纳米二氧化硅进行了表面修饰,制备了改性纳米二氧化硅润滑脂。结果表明,与未改性的纳米二氧化硅润滑脂相比,改性后抗老化硬化、抗水性及机械安定性等性能更优,每种改性剂有最适宜改性条件,KH570改性的纳米二氧化硅润滑脂综合性能最好。     

金属有机骨架材料(MOFs)用于乙烷/乙烯的高效分离

乙烯是重要的石油化工原料之一,在其生产过程中会产生乙烷等杂质气体,乙烷与乙烯的物理性质接近,采用传统精馏分离能耗较高。变压吸附工艺绿色高效,但是缺乏高效的乙烷选择性吸附剂。金属有机骨架材料(MOFs)是一类由金属离子与有机配体搭建而成的多孔配位聚合物,因其具有高比表面积、高孔隙率等优势,近年来在低碳烃分离领域显示出巨大的应用潜力。笔者介绍了系列乙烷选择性MOFs材料,其独特的结构能够比较好地选择性吸附乙烷,从而实现高效纯化乙烯气体,直接分离得到纯度≥99.95%的聚合级乙烯产品。综合前期的研究成果,指出提高乙烷选择性MOFs材料的选择性、吸附量及稳定性是未来该材料发展的重要方向。     

逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯反应的Cr/活性炭催化剂

在常压固定床微分反应器上,考察了活性炭及其负载的金属氧化物催化剂对逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯反应的催化活性。实验结果表明,以活性炭为载体的Cr氧化物(Cr/C)催化剂具有较好的催化性能,采用5%(w)Cr/C催化剂,在700℃、原料气n(CO2)∶n(C2H6)=7∶1的条件下,乙烷转化率为56.2%,乙烯选择性和收率分别为75.0%和42.2%。反应中CO2的主要作用是通过与乙烷脱氢产物H2反应来促进乙烯的生成,提高反应活性;同时与积碳反应生成CO,消除表面积碳,提高催化剂的稳定性。通过对催化剂进行表征,研究了催化剂中活性组分的氧化还原性质和表面酸性对其催化性能的影响。XPS表征结果显示,催化剂表面存在Cr6+和Cr3+,高价态Cr有利于乙烷转化;微量吸附量热分析结果显示,催化剂表面的酸中心数量、强度及其分布与反应活性相关。     

冷等离子体条件下乙烷脱氢

在低温常压等离子体条件下 ,分别研究了纯乙烷、乙烷在二氧化碳气氛下和乙烷在氢气氛下的脱氢反应。结果表明 :乙烷在上述 3种条件下均可发生脱氢反应 ,主要产物是乙炔和乙烯。在二氧化碳气氛下乙烷转化率随着CO2加入量的增加不断增大。乙炔和乙烯收率则随之呈峰形变化 ,合适的二氧化碳加入量 (摩尔分数 )应为 5 0 %左右。在此体系中加入不同类型催化剂可提高乙烷转化率或乙烯收率 ;在氢气氛下不仅提高乙烷转化率和乙炔、乙烯收率 ,且抑制积碳生成。当氢加入量为 70 %、等离子体注入功率为 16W时 ,乙烷转化率为 5 9 2 % ,乙炔、乙烯收率分别为2 8 7%和 9 6%。