离子液体萃取分离FCC柴油中双环芳香性硫氮组分:实验和分子机理

萃取技术可以作为加氢脱硫脱氮工艺的重要补充用于分离油品中芳香性硫氮组分。在分子尺度和实验尺度对离子液体萃取分离苯并噻吩和喹啉进行探讨,利用COSMO-RS模型从37种常见离子液体中确定1-乙基-3-甲基咪唑双氰胺盐([EMIM][DCA])为最佳离子液体萃取剂。通过液液相平衡实验证明了[EMIM][DCA]萃取分离苯并噻吩和喹啉的可行性,再生实验表明所选离子液体在5次循环中萃取性能始终保持稳定。在分子尺度揭示了萃取过程的分离机理,分子动力学模拟和量子化学计算结果表明离子液体与苯并噻吩/喹啉之间形成的π-π相互作用和C—H…N氢键相互作用是离子液体高效分离苯并噻吩和喹啉的主要作用力。研究结果可为新型高效萃取剂设计提供理论指导。

超黏液体动力学模型对聚合物体系的适用性

利用发散型Vogel-Fulcher-Tammann(VFT)方程和非发散型Bassler-Avramov方程、Mauro-Yue-Ellison-Gupta-Allan方程拟合了聚合物过冷液体的动力学数据。由于松弛时间的数据比黏度数据更准确,因此将前者定为拟合对象。为了使拟合结果具有物理意义,使无限高温松弛时间的拟合值位于合理范围,并对拟合结果进行了误差分析,结果表明VFT方程对大部分聚合物过冷液体的拟合精度高于非发散型方程。利用拟合参数预测了所研究过冷液体的玻璃化转变温度,结果表明VFT方程的预测值与实验值相符并优于非发散型方程。VFT方程最适于描述聚合物过冷液体的动力学行为。

新型添加剂对硫酸法C_4烷基化反应的影响

通过低温硫酸法烷基化间歇反应实验,针对硫酸法C_4烷基化反应过程,研究了10种常见添加剂加入硫酸催化剂对该催化过程的作用及影响,并采用气相色谱分析法分析各催化体系所产烷基化产物组成分布数据,研发与评价了一种高效的新型添加剂XH-01。实验结果表明:以纯硫酸作为催化剂所得的烷基化产物中C_5～C_7,C_8和C^+_9的质量分数依次为11.74%,81.11%,7.15%。6种典型的离子液体添加剂加入对硫酸烷基化反应的改善效果轻微,2-萘磺酸、十二烷基苯磺酸、三氟甲磺酸和环丁砜在硫酸中的适量添加均能有效促进烷基化反应,其中2-萘磺酸的改善效果最为明显,其烷基化产物C_8的质量分数提高至84.40%。1%的新型添加剂XH-01加入硫酸催化剂后,其烷基化产物中C_8的质量分数增至90.84%,催化效果得到显著增强,与上述其他添加剂相比较,其烷基化反应效果显著优于实验中其他添加剂。

乙烯热力学相平衡模型及相图研究

研究了乙烯的热力学相平衡实验数据,给出了乙烯的气-固-液、固Ⅰ-固Ⅱ-液两个三相点温度和三相点压力以及临界温度和临界压力的推荐值;提出了系列乙烯热力学相平衡方程,包括冷凝曲线、熔融曲线Ⅰ、熔融曲线Ⅱ、熔融曲线Ⅰ+Ⅱ及升华曲线方程,拟合效果均优于文献方程;绘制了乙烯的热力学相图以及p-V和V-T相图;建立了乙烯的气-液相平衡的汽化焓方程,方程计算值的相对误差平均值为1.291%。