干气中烷烃、烯烃新型分离吸附剂的研究进展

综述了二十年来烯烃烷烃新型分离吸附剂的研究进展,与传统的π络合吸附剂相比,优先吸附烯烃的吸附剂包括金属有机材料（MOF）、Engelhard Titanosilicate （ETS）、高硅分子筛和介孔分子筛,主要是利用氢键作用、孔径大小、分子扩散速率差异或π络合作用,将烷烃烯烃分离;而优先吸附烷烃的吸附剂包括AlMePO-α、ZIF-7和凹凸棒黏土,主要利用吸附剂上甲基与烷烃的相互作用。MOF对烯烃吸附量大,但选择性较差;高硅分子筛对烯烃的动力学分离效果良好;介孔分子筛经过渡金属改性后,对烯烃有优良的选择性;ETS类对烯烃有较高的吸附量和选择性,且稳定性强,有很好的应用前景。     

吸附材料吸附分离天然气中二氧化碳的研究进展

列举了目前分离天然气中的二氧化碳的3种典型研究方法,包括吸附法、吸收法和膜分离法,认为吸附分离法具有能耗低、稳定性强、再生性能好、操作弹性大、无腐蚀、不产生二次污染且分离效果好等优点,在脱除天然气中二氧化碳领域有着广泛应用。对几种不同类型的吸附材料进行了详细的介绍,综述了活性炭、硅胶、介孔材料、金属有机骨架材料(MOF)和沸石分子筛等几种常用吸附剂的国内外研究进展,并对其吸附二氧化碳的效果进行分析,同时指出开发高效廉价、物理化学性质稳定、吸附能力强、选择性好的吸附剂是今后研究的主要方向。     

5A分子筛吸附法分离石脑油中正构烷烃的工艺研究

本文运用5A分子筛为吸附剂的固定床吸附分离技术将石脑油中的正构烷烃分离,探讨了不同压力、温度、空速以及吸附剂使用周期对吸附分离效果的影响,结果表明压力为0．5MPa、温度为300℃、脱附空速230h^-1为较好的分离条件,且吸附剂在使用了520个周期后仍具有较好的分离效果,为工业设计提供了数据基础。     

用于空气分离的吸附剂进展

综述了近年来用于空气分离的沸石分子筛和碳分子筛等吸附剂的改进.认为改进吸附剂的吸附性能和开发新型高效吸附剂是提高变压吸附法空气分离效率最有潜力的途径.     

5A分子筛吸附分离石脑油工艺条件的考察

采用5A分子筛为吸附剂,在固定床装置中将石脑油中的正构烷烃和非正构烷烃进行吸附分离,得到富含正构烷烃的脱附油和正构烷烃含量很少的吸余油。探讨了吸附温度、进料空速、脱附时所需的脱附温度、进料空速以及中间油切割时间对分离效果的影响。结果表明,在吸附温度为260℃,进料空速为1.0 h-1,脱附温度为350℃,进料空速为150 h-1时分离效果良好。     

二氧化碳捕捉材料的研究进展

介绍了当前二氧化碳的捕捉材料及方法,主要包括溶液吸附剂、碱性金属化合物、炭材料、沸石分子筛、硅胶材料、介孔材料、复合材料、离子液体、强碱性离子交换吸附、膜分离技术等多个方面,指出了开发捕捉二氧化碳的高效复合材料和多功能智能型材料是未来发展趋势。     

丙烯丙烷吸附分离材料研究进展

在丙烯的生产过程中,因丙烯/丙烷的分子大小及挥发性较为接近而难以高效分离,其精馏分离过程能耗较高。变压吸附(PSA)技术作为一种高效的气体分离技术,其核心是高效吸附剂的开发。该文综述了近年来国内外关于丙烯/丙烷分离吸附剂的研究进展。重点介绍了分子筛、碳分子筛以及金属-有机骨架材料(MOFs)在丙烯/丙烷分离上的应用。详细阐述了影响多孔材料丙烯/丙烷吸附分离比的关键因素,并对比了几种吸附分离材料的优缺点。研究发现,应根据实际应用场合、原料气体的组成、丙烯/丙烷相对含量以及吸附材料的实际使用条件等来选择合适的吸附剂。最后,对丙烯/丙烷吸附分离材料的开发及其在实际中的应用进行了展望。     

金属有机框架材料对轻烃气体的分离和提纯

轻烃混合物的分离和提纯是石油化学工业中非常重要的过程之一。用固体吸附剂进行吸附分离,不仅可以潜在地降低成本,而且可以提高效率。因此,当前在常温条件下开发固体吸附剂用于高效选择性吸附轻烃混合物的需求是相当迫切的。金属有机框架材料作为一类新型的多孔有机无机杂化材料,由于其无与伦比的特性显示出良好解决这一挑战任务的前景。本文综述了MOFs材料作为分离和提纯轻烃混合物分离剂的研究进展和作用机理,包括了甲烷的提纯、炔烃/烯烃、烷烃/烯烃等的分离。最后,讨论了在材料领域中,MOFs材料的进一步研究存在问题和未来可能研究方向。     

吸附富集的石脑油中正构烷烃裂解制烯烃经济效益分析

为了集成优化利用石脑油资源,使乙烯裂解和催化重整工艺得到合理的原料调配,运用5A分子筛吸附分离技术将石脑油中的正构烷烃分离.富含非正构烃的吸余油作为优质催化重整原料或高辛烷值汽油调合组分,富含正构烷烃的脱附油作为优质蒸汽裂解制乙烯原料.在工业典型操作条件下,与以石脑油为原料的乙烯裂解工艺相比,气体收率由84.3%增加到90.8%,乙烯收率增加11～14个百分点,三烯总收率增加8～10个百分点.以90万吨/年乙烯装置为例进行了以吸附分离脱附油和石脑油共同作为裂解原料的石脑油部分吸附分离加工方案的经济效益分析.     

正构烷烃n-C04～n-C010在5A分子筛上的多组分吸附CIAS模型

为了适应研究5A分子筛吸附分离石脑油工艺的需要,建立了适用于正构烷烃-5A分子筛体系的多元混合气体等量理想吸附溶液(CIAS)模型,可以预测不同温度、压力下n-C⁰₄～n-C⁰₁₀混合气体多组分在5A分子筛上的的吸附平衡。CIAS模型给出了石脑油中n-C⁰₄～n-C⁰₁₀各组分在5A分子筛上的平衡吸附量,以及压力对各组分吸附量的影响,从热力学角度揭示了不同碳数正构烷烃之间的相互作用,可以解释n-C⁰₄～n-C⁰₁₀的竞争吸附行为。CIAS模型可以预测石脑油中n-C⁰₄～n-C⁰₁₀在5A分子筛上的总平衡吸附量,与实验平衡吸附量相比,误差在4%～8%,可以满足研究5A分子筛吸附石脑油中正构烷烃的工程设计的要求。CIAS模型适用于单位吸附剂对不同吸附质纯物质的平衡吸附量相同或相近的混合气体吸附。     

分子筛基CH4-N2分离材料的研究进展

实现CH₄-N₂高效分离能够极大地推动常规天然气和非常规天然气这一类绿色低碳能源的利用,分子筛基吸附剂和膜材料具有优良的气体分离特性,而且对CH₄-N₂的分离颇具应用潜力。本文从对N₂具有优先选择性吸附的N₂/CH₄分离（高浓度CH₄纯化脱氮）和对CH₄具有优先选择性吸附的CH₄/N₂分离（低浓度CH₄富集脱氮）两方面综述了国内外分子筛吸附剂及分子筛膜的研究进展。详细地分析了分子筛骨架和平衡阳离子与其CH₄-N₂吸附分离性能之间的构效关系,并结合本文作者课题组的工作,提出了电中性（近中性）骨架分子筛对CH₄-N₂分离具有较好的分离效果。最后总结和展望了CH₄-N₂分离用分子筛吸附剂及分子筛膜的未来发展趋势。     

煤层气回收及CH4/N2分离PSA材料的研究进展

我国煤层气蕴藏丰富,在面临能源危机时代煤层气可作为天然气能源的有效补充。本文介绍了低浓煤层气回收即CH₄/N₂分离几种常见技术：低温技术、水合物技术、溶解技术、膜分离和变压吸附技术（PSA）的分离原理、技术开发和研究的现状,并分析了各项技术目前存在的问题。讨论了多孔材料,如活性炭、碳分子筛、沸石分子筛和新型金属有机骨架材料（MOFs）等对CH₄/N₂吸附分离效果的研究进展,由于MOFs材料的吸附性能随温度或压力的改变出现飞跃,预示了其在PSA领域广阔的应用前景。     

变压吸附的实质

变压吸附是利用分子筛筛分机理的特性来实现气体分离的。由于分子运动自由程的不同,气体分子通过分子筛的孔向孔内扩散时所受阻力不同,导致在孔内扩散速率不同,宏观上这种分离体现为气体被固定于分子筛的孔内部被"吸附"。实际操作时,不断采取"加压吸附-减压脱附"循环方式,因此被形象地称为"变压吸附",其实质是基于分子筛孔本身的筛分机理,并非吸附机理。通过变压吸附的机理分析,我们确定了分子筛孔径的选择方法,同时分析了变压吸附过程的影响因素。     

沸石分子筛膜渗透汽化分离机理及其影响因素研究进展

沸石分子筛膜在渗透汽化分离过程中的应用研究日益增多,对沸石分子筛膜渗透汽化分离机理及其影响因素作了简要综述,讨论了选择性吸附分离和分子筛分原理两种分离机理,其影响因素主要包括:分子筛膜表面特性、非沸石孔、操作温度、原料浓度、浓度极化等。     

疏水性沸石分子筛的特性及表面改性研究

介绍了疏水性沸石分子筛的疏水机理、吸附特性和表面改性技术 ,探讨了这一技术用于二氧化碳控制技术的发展前景     

己烷异构体吸附分离材料研究进展

己烷异构体的高效分离是石化行业生产高辛烷值汽油的关键过程之一。己烷异构体分子的化学性质不活泼,极化率、沸点相近,分离极具挑战。目前,基于5A分子筛的吸附分离技术在工业上得到了广泛应用,但5A分子筛的吸附容量较低,且无法实现单支链异构体与双支链异构体的选择性分离,限制了汽油辛烷值的进一步提高。金属-有机框架材料等新型多孔材料的结构多样性和高度可设计性使其可以精准识别异构体分子在形状和性质上的微小差异,展现出良好的分离性能和应用前景。重点综述了金属-有机框架材料在己烷异构体分离中的研究进展,归纳了分离机理和影响因素,并对该领域中存在的问题和未来发展方向进行了探讨。     

Mesoporous Material from Zeolite

Zeolite/mesoporous molecular sieve composites (ZMC) are made using zeolites as silica-alumina source. XRD patterns of the ZMC show the peaks for both zeolite and mesoporous molecular sieve with hexagonal symmetry. Morphology of the ZMC is different from that of a physical mixture of the two components. Unlike Al-containing mesoporous molecular sieves, the ZMC shows a strong acidity like zeolites. The activity of cracking of n-hexane for ZMC was higher than that of the zeolite. These products are expected to be useful for catalysts and adsorbents for their acidity and pore size.     

Natural zeolites as effective adsorbents in water and wastewater treatment

Natural zeolites are abundant and low cost resources, which are crystalline hydrated aluminosilicates with a framework structure containing pores occupied by water, alkali and alkaline earth cations. Due to their high cation-exchange ability as well as to the molecular sieve properties, natural zeolites have been widely used as adsorbents in separation and purification processes in the past decades. In this paper, we review the recent development of natural zeolites as adsorbents in water and wastewater treatment. The properties and modification of natural zeolite are discussed. Various natural zeolites around the world have shown varying ion-exchange capacity for cations such as ammonium and heavy metal ions. Some zeolites also show adsorption of anions and organics from aqueous solution. Modification of natural zeolites can be done in several methods such as acid treatment, ion exchange, and surfactant functionalisation, making the modified zeolites achieving higher adsorption capacity for organics and anions.