PDMS/PVDF中空纤维复合膜分离有机蒸汽/氮气的研究

制备了用于正庚烷/氮气分离的PDMS/PVDF复合膜。分析讨论了原料气压力、流速、原料气中正庚烷浓度、透过侧压力及操作温度等因素对气体分离性能的影响。在一定的操作条件下,当原料气中正庚烷质量分数为6%时,正庚烷的渗透速率为2.5E-06 mol/(m2.s.Pa),分离因子可达600左右。     

含盐二甲基甲酰胺溶液萃取精馏分离苯-正庚烷的研究

以含盐二甲基甲酰胺溶剂为萃取剂,利用加盐萃取精馏方法对苯-正庚烷的分离进行研究。实验考察了盐的类型、盐的含量、萃取剂与原料体积比、溶剂的滴加方式等因素对釜液中正庚烷含量的影响。实验结果表明,当原料液中正庚烷体积分数为10%、快速滴加萃取剂、V(萃取剂)∶V(原料)=1.2、KSCN的质量分数为12%的条件下,塔顶馏出物中正庚烷的质量分数可达95%,塔釜液中正庚烷的质量分数可降至0.8%。     

含盐二甲基酰胺溶液萃取精馏分离苯-正庚烷的研究

以含盐二甲基酰胺溶剂为萃取剂，利用加盐萃取精馏方法对苯-正庚烷的分离进行研究。实验考察了盐的类型、盐的含量、萃取剂与原料体积比、溶剂的滴加方式等因素对釜液中正庚烷含量的影响。实验结果表明，当原料液中正庚烷的质量分数为10％、快速滴加萃取剂、V(萃取剂)：     

乙醇-盐酸辅助脱模制备Ni/Al-KIT-6介孔催化剂及其正庚烷异构性能

采用乙醇-盐酸萃取辅助高温焙烧法(萃取 焙烧两步法)脱除模板剂(聚环氧乙烷(PEO) 聚环氧丙烷(PPO) 聚环氧乙烷聚合物,P123),经金属Al原位掺杂改性,水热晶化法合成了一种具有蠕虫状形貌的Al/KIT-6介孔分子筛,使用浸渍法制备了不同镍负载量的Ni/Al-KIT-6金属-酸双功能催化剂。采用XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD、IR、SEM和TEM等表征手段对Al-KIT-6分子筛及催化剂样品进行物化性能分析,并以正庚烷为反应原料,对Ni/Al-KIT-6催化剂样品进行正庚烷异构化反应性能评价。结果表明：采用萃取 焙烧两步法可以有效脱除模板剂,相比于常规焙烧法和萃取法脱除模板剂制备的分子筛样品,萃取-焙烧两步法脱除模板剂制备的KIT-6分子筛样品具有更大的比表面积、孔体积,同时孔径分布更加均一;分子筛骨架中掺杂Al原子增加了分子筛的酸性;在氢气流速30 mL/min、重时空速7.6 h^-1、反应温度190 ℃、反应时间3 h,常压的条件下,镍负载质量分数为5%的Ni/Al-KIT-6催化剂作用下进行庚烷异构化反应,正庚烷转化率最高为26.8%,异庚烷选择性高于99.5%。     

正庚烷脱氢生成烯烃反应的分子模拟

采用基于密度泛函理论的量子化学方法研究了催化重整过程中正庚烷脱氢生成烯烃的反应过程。结果表明,在无催化剂作用下,正庚烷分子的仲碳C-H键优先发生均裂,生成烷基自由基和氢自由基,均裂能在433.80～434.83 kJ/mol范围;中间产物烷基自由基中,与自由基碳相邻的仲碳位的C-H键容易发生均裂生成烯烃,均裂能在187.11～209.18 kJ/mol范围。正庚烷脱氢反应产物主要为2-庚烯和3-庚烯。在Pt催化剂作用下,正庚烷均裂仲碳位C-H键的反应能垒在75.90～78.51 kJ/mol范围,中间产物烷基自由基中,与自由基碳相邻的仲碳位的C-H键均裂的反应能垒为99.63 kJ/mol,说明Pt催化剂有效地降低了烷烃脱氢反应能垒。
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基于浅冷油吸收法的C1/C2分离装置标定总结

介绍了某公司采用浅冷油吸收法干气回收技术新建的一套0.9 Mt/a C₁/C₂分离装置情况，并对装置性能标定结果进行了总结。根据不同干气原料的特点，将6股原料干气归类为不饱和干气、饱和干气和富烃干气，并以浅冷油吸收技术为核心，将上述3种类型的炼厂干气回收路线通过系统集成整合后分别得到富乙烯气、富乙烷气、轻烃和氢气等产品，有机衔接了炼油装置和下游化工装置。装置开工后运行稳定，负荷率在89%。装置性能标定结果表明：产品分布达到了指标要求，乙烯、乙烷回收率分别达到了91.91%和98.37%,均高于性能保证值。该装置工艺技术路线的选择和工程设计完全可行，对国内大规模复杂原料C₁/C₂分离装置具有很好的示范效果。     

填充型中空纤维复合膜的制备及应用

制备了填充活性炭、炭黑或天然石墨的中空纤维复合膜,用于有机蒸气/氮气分离。考察了填充剂类型、用量对这种膜分离正庚烷。氮气性能的影响、实验结果表明填充剂的加入提高了膜对正庚烷的选择渗透性。增大了正庚烷/氮气的分离因子。而且,适量的填充剂可明显增加膜的机械强度。     

正庚烷在Ni2P/SAPO-11催化剂上的加氢异构化反应性能

采用次磷酸镍过量浸渍-分解法制备了Ni2P/SAPO-11催化剂,通过低温N2吸附-脱附、XRD、HRTEM等分析手段对催化剂进行了表征。以正庚烷为原料,在固定床微反装置上考察了反应条件、Ni2P负载量对正庚烷异构化反应性能的影响,并与Pt/SAPO-11催化剂进行了对比。结果表明：Ni2P/SAPO-11催化剂具有与Pt基催化剂相当的异构化选择性,但异构化活性和芳构化选择性较低;Ni最佳负载量（w）为4%,优化的反应条件为：反应温度400 ℃、压力0.5 MPa、氢烃体积比500、体积空速1 h-1,在此条件下正庚烷的转化率为73.0%,异构化选择性为90%。     

固定床双塔并联吸附分离石脑油中正构烷烃

在固定床单柱吸附分离研究的基础上,通过程序控制的5A分子筛固定床双塔并联吸附分离试验装置,对中国石化上海高桥分公司石脑油中正构烷烃吸附/脱附分离过程进行连续操作,考察了多周期运转的吸附分离效果,并对工艺条件进行考察。研究结果表明,吸余油中正构烷烃含量经过5个吸附/脱附周期后趋于稳定,优化的吸附分离操作条件为：石脑油原料体积空速153.4 h-1,吸附/脱附温度270 ℃,吸附/脱附切换时间30 min,脱附气体体积空速127.5 h-1,中间油切割时间2 min。在该工艺条件下,稳定操作的吸余油中正构烷烃质量分数小于3%,芳烃潜含量比石脑油提高12.31百分点;脱附油中正构烷烃质量分数大于95%,作蒸汽裂解制乙烯原料时,与石脑油相比,乙烯收率提高约14百分点。     

基本有机化学工业

TQ221．19 200601120 钼基催化剂上正庚烷异构化反应的研究进展[刊]／刘丽莹, 汪颖军…(大庆石油学院)∥工业催化．-2005,13(4)．-27- 30 由于新环保法的要求,烷烃异构化越来越受到重视。直馏汽油中正庚烷的含量一般较高,且其辛烷值为零,因此正庚烷异构化催化剂的研究正成为石油化工催化领域的一个热点。以正庚烷异构化为模型反应,综述了钼基催化剂近年     

基膜热处理对复合膜气体分离性能的影响

制备了用于有机蒸汽正庚烷/氮气分离的PDMS/PVDF复合膜,研究了PVDF基膜热处理温度和时间对复合膜的分离性能的影响,用XPS和SEM对PVDF基膜表面结构的变化进行了研究。结果表明,393.2K、12min热处理后的PVDF基膜表面的C-O、C=O极性官能团增加,增强了表面极性,使得PDMS活性层和PVDF基膜能够紧密结合,而且复合膜的分离性能达到最佳值。在固定测试条件下,分离因子αC7H16/N2为445.7,渗透速率JC7H16和JN2为1.9×10-7、4.26×10-10mol/(m2.s.Pa)。     

壳聚糖-聚乙烯醇/聚丙烯腈复合膜分离乙酸乙酯-乙醇-水的性能

制备了壳聚糖-聚乙烯醇/聚丙烯腈(CS-PVA/PAN)复合膜,用于乙酸乙酯-乙醇-水三组分溶液的分离。考察了CS-PVA/PAN复合膜的溶胀性、CS含量与料液温度对CS-PVA/PAN复合膜渗透汽化性能的影响;用傅里叶变换红外光谱对CS,PVA,CS-PVA均质膜进行了表征。实验结果表明,在料液温度313.15K、CS-PVA/PAN复合膜中w(CS)=50%时,CS-PVA/PAN复合膜能有效地脱除乙酸乙酯(质量分数84.6%)-乙醇(质量分数3.4%)-水(质量分数12.0%)三组分溶液中的水分,渗透通量为183g/(m2.h),分离因子为4 160;且随料液温度的升高,渗透通量增大,分离因子减小,渗透通量和料液温度能较好地符合Arrhenius方程。     

聚乙烯醇-海藻酸钠共混中空纤维复合膜用于异丙醇脱水

制备了以聚砜(PS)中空纤维超滤膜为底膜的聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)共混复合膜,并用于异丙醇脱水的研究。考察了PVA/SA配比、交联剂种类和浓度以及渗透汽化实验中的操作条件对膜性能的影响。在PVA/SA质量比为4/1、料液温度45℃、料液中异丙醇质量分数为90%时,复合膜的通量和分离因子分别为427g/(m2·h)和1727,并且根据实验数据和Arrhenius经验方程式,计算得出异丙醇渗透活化能为17 42kJ/mol。     

PVA/PS中空纤维复合膜脱除丙烯中微量水分的研究

以亲水性的聚乙烯醇(PVA)为原料,采用涂敷法制备了PVA/聚砜(PS)中空纤维复合膜,考察了气相丙烯中脱除微量水分的蒸汽渗透性能。分析讨论了PVA的浓度、交联剂用量、热处理温度及基膜对膜蒸汽渗透分离性能的影响。结果表明,在一定的制膜条件及渗透工艺条件下,对于含水质量分数为4.292×10-3的气相丙烯,其渗透通量为19.8 g/(m2·h),分离因子为739。     

The Removal of Thiophene from n-Heptane/Thiophene Mixtures by Polyethylene Glycol-Block-Polyacrylonitrile Membranes

Abstract

Polyethylene glycol-block-polyacrylonitrile (PEG-b-PAN) copolymers were synthesized and membranes were prepared for sulfur removal from thiophene/heptane mixtures by pervaporation. The desulfurization performance of n-heptane/thiophene mixtures with 1,000 μg·g^?1 sulfur content was considerably influenced by the PEG molecular weight (M _PEG ) and weight content (W _PEG ) in the block copolymer. The maximum separation factor and moderate permeate flux displayed for the block copolymer membrane with M _PEG = 20,000 and W _PEG = 26 wt%. The effect of feed temperature on pervaporation was also analyzed. It was found that the total flux increased with temperature, the sulfur enrichment factor increased before 352 K and decreased then. The pervaporation performance was mainly in terms of PEG microphase separation behavior in the PEG-b-PAN block copolymer and PEG solubility properties in n-heptane/thiophene mixtures with temperature.     

超薄金属钯复合膜表面缺陷修饰的研究

通过对化学镀制备的超薄金属钯复合膜的表面缺陷进行修饰,进而控制缺陷位的尺寸,然后通过补镀处理制备了致密超薄金属钯复合膜。同修饰前的钯复合膜相比,表面修饰后制备的钯复合膜厚度略微增加,从0.87μm增大至3.01μm;氢气渗透速率略降,但H2/N2理想分离因子却显著增加。400℃,100kPa下,修饰前钯复合膜的氢气渗透速率为0.5934mol·m-2·s-1,H2/N2理想分离因子为123,修饰后钯复合膜的氢气渗透速率达到0.2967mol·m-2·s-1,H2/N2理想分离因子为5007,这表明本文采用的表面缺陷修饰方法可有效修复钯膜表面针孔和缺陷。     

S Zorb烟气膜分离技术考察

采用以硅橡胶-聚砜中空纤维复合膜制成膜组件的小型烟气膜分离装置,考察了烟气温度、气体流速和压力等工艺条件对S Zorb烟气膜分离的影响。结果表明,作为N₂来源的尾气,其收率和N₂纯度的主要影响因素是膜两侧压差,膜分离温度影响不大,而入膜气适宜流速也主要受压力制约。S Zorb烟气膜分离适宜的工艺条件为,烟气温度(30±15)℃、膜两侧压差(0.40±0.02)MPa;该条件下,SO₂/N₂的分离系数为2.7,渗透气中SO2质量分数达105%左右,可送入Claus装置进行硫磺回收,而尾气的体积收率约为60%,尾气中SO₂质量分数不高于0.5%,可以作为N2回用于S Zorb装置。     

α-Al_2O_3中空纤维复合膜的制备及其对甲醇水溶液的分离

采用聚酰胺酸(PA)-N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)或PA-SiO2颗粒-DMAC涂膜液涂敷,通过300℃亚胺化或800℃碳化处理,对α-Al2O3中空纤维膜进行改性。在改性α-Al2O3中空纤维膜上浸涂聚乙烯醇(PVA)溶液并用戊二醛(GA)交联剂进行交联,制备α-Al2O3中空纤维渗透汽化复合膜,并对甲醇水溶液进行渗透汽化膜分离,考察了温度、料液浓度、涂膜液组成对复合膜分离性能的影响。实验结果表明,涂敷PA-DMAC涂膜液并经亚胺化的改性方式最佳,在此基础上浸涂12%(w)PVA溶液和6%(w)GA交联剂制备的复合膜分离性能较好;在温度40℃、压差100 kPa的条件下,对96%(w)甲醇水溶液的分离因子为25.0,渗透通量为15.0 g/(m2·h)。     

用梯度硅藻土膜分离CO_2/N_2混合气

用梯度硅藻土膜管分离CO2 /N2 混合气 ,实验发现硅藻土膜对CO2 分子有亲合吸附作用 ,分离效果好 ,有高的分离因子 ,但渗透通量小。大的膜孔径和高的二氧化碳浓度不利于CO2 分子在硅藻土膜上的亲合吸附 ,分离效果不好 ,分离因子小 ,但有大的渗透通量。孔径沿径向由大到小逐渐梯度变化的膜结构能获得高的气体渗透通量和好的二氧化碳分离效果。合适的CO2 浓度范围为体积分数小于 15 % ,最佳气体渗透通量为 0 19mol/s/m2 。孔径 0 1μm的梯度硅藻土膜管有良好的CO2 分离性能 ,在通量 0 19mol/s/m2 ,原料气中CO2 含量为 10 %时 ,分离因子可达 4 3,CO2 的气体渗透速率为 3 2× 10 5mol/s/m2 /Pa。