碱改性HZSM-5的表征及其对乙烯乙烷吸附性能研究

将碱改性HZSM-5沸石负载活性组分AgNO_3的吸附剂应用于乙烯乙烷吸附分离。通过N2吸附-脱附、傅里叶红外(FI-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、吸附等温线等,对改性前后吸附剂孔道、晶体结构、外观形貌、元素含量变化、活性组分的最佳单层分散量和乙烯乙烷吸附分离性能进行了研究。结果表明,经过0.4 mol/L Na OH处理的改性样品的平均孔径可达5.5 nm。改性吸附剂负载活性组分AgNO_3的最佳单层分散量为33.3%,25℃、0.5 MPa时其对乙烯乙烷混合组分吸附平衡的分离系数可达2.78,对变压吸附(PSA)具有很好的分离应用前景。

三维KIT-6分子筛对乙烯乙烷吸附分离的研究

采用水热法合成三维KIT-6分子筛,以KIT-6为载体,采用等体积浸渍法负载Ag NO3制备乙烯/乙烷分离的π络合吸附剂,通过氮气吸附脱附、X射线衍射和X射线能谱分析对吸附剂进行表征,采用自制设备测定了π络合吸附剂的乙烯乙烷吸附等温线和乙烯吸附动力学曲线,相应的乙烯乙烷吸附热用克劳修斯-克拉伯龙方程求得。结果表明,Ag NO3最佳负载量为29%,在303.15 K、0.6 MPa下,络合吸附剂的乙烯吸附量高达47 m L/g,分离系数为3.3,乙烯吸附热值显示乙烯与吸附剂的作用是介于物理吸附和化学吸附之间的π络合吸附,乙烯在络合吸附剂上传质较快,具有一定的应用前景。

MgX_(2)O_(4)(X=Cr、Fe、Mn)型尖晶石B位点阳离子对乙烷化学链氧化脱氢生成乙烯的影响

化学链循环氧化脱氢技术(CL-ODH)是一个多功能的平台,它可以利用载氧体中晶格氧的选择性氧化这一特性,实现乙烷向乙烯的高值化转化。本研究探讨了MgX_(2)O_(4)(X=Cr、Fe或Mn)型尖晶石载氧体中B位元素对乙烷CL-ODH性能的影响。采用固定床和H_(2)-TPR、O_(2)-TPD、TG、原位拉曼、SEM、TEM等方法对MgX_(2)O_(4)尖晶石进行了性能测试和表征。结果表明,MgCr_(2)O_(4)仅释放微量表面吸附氧,更倾向于催化乙烷转化为焦炭和氢气。MgFe_(2)O_(4)通过提供更多的表面晶格氧,促进乙烷深度氧化成CO_(2)。MgMn_(2)O_(4)载氧体在乙烷CL-ODH反应中能够释放出大量的体相晶格氧,它可以选择性燃烧氢气以推进反应正向进行,增加乙烯的选择性,实现了73.72%的乙烷转化率和81.46%的乙烯选择性。此外,MgMn_(2)O_(4)催化剂在乙烷CL-ODH反应中进行了30次的氧化还原循环实验,表现出稳定的反应性能,在整个循环测试中乙烯收率大约为62.00%。MgX_(2)O_(4)尖晶石氧化物中B位元素影响了其晶格氧的供应能力,从而影响了其在乙烷CL-ODH反应中的性能。

Y沸石中Cu(Ⅰ)的可控构筑及其乙烯/乙烷吸附分离性能研究

乙烯(C_(2)H_(4))和乙烷(C_(2)H_(6))物理性质相似,其高效分离具有挑战性。利用Cu(Ⅰ)活性位与C_(2)H_(4)间的π络合作用,Cu(Ⅰ)基吸附剂能在温和条件下选择性地分离C_(2)H_(4)和C_(2)H_(6),显著降低传统低温精馏分离过程的能耗。Cu(Ⅰ)由Cu(Ⅱ)还原制得,但Cu(Ⅱ)还原的不可控、能耗高且Cu(Ⅰ)收率低一直是Cu(Ⅰ)基吸附剂应用的障碍。采用选择性还原策略(SRS)成功在Y型沸石中选择性地构筑了Cu(Ⅰ)活性位,实现了温和条件下C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)的吸附分离。利用甲醛(HCHO)蒸气扩散传递,与沸石中的Cu(Ⅱ)反应,实现了低温(140℃)下Cu(Ⅰ)的选择性构筑;制得的Cu(Ⅰ)Y具有优异的C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)吸附分离性能,Cu(Ⅰ)Y的选择性达16.3,远高于Cu(Ⅱ)Y的3.2。机理研究表明,HCHO与Y沸石中的Cu(Ⅱ)发生氧化还原反应,在得到Cu(Ⅰ)的同时生成CO_(2)和H_(2)O。

高硅MFI分子筛孔道调控及其乙烷/乙烯吸附分离性能研究

借助固体吸附分离技术可获得高纯度乙烯,对提高乙烯产品质量有重要意义。采用表面修饰策略对Mn掺杂高硅MFI分子筛(H-MFI-Mn)进行修饰分别制得P修饰H-MFI-Mn(H-MFI-Mn-P)和HCOOH修饰H-MFI-Mn(H-MFI-Mn-COOH和H-MFI-Mn-P-COOH)。采用XRD、SEM和N_(2)吸/脱附等对所得分子筛进行了表征。在混合气体中(V(乙烯):V(乙烷)=50:50)对所得分子筛的乙烷/乙烯吸附分离性能进行了评价,并采用UV-Vis和XPS对所得分子筛的乙烷/乙烯吸附分离机理进行了分析。结果表明,H-MFI-Mn-P-COOH的微孔孔径(0.68 nm)和平均孔径(2.70 nm)较H-MFI-Mn的孔径(0.55 nm)和平均孔径(1.61 nm)明显增大。与H-MFI-Mn的比表面积(446 m^(2)/g)相比,H-MFI-Mn-P、H-MFI-Mn-COOH和H-MFI-Mn-P-COOH的比表面积(400 m^(2)/g左右)均有所减小。H-MFI-Mn-P-COOH表现出较好的乙烷/乙烯吸附分离性能,其乙烷动态平衡吸附容量为1 mmol/g,乙烷/乙烯动态分离选择性为2.08。与H-MFI-Mn相比,H-MFI-Mn-P-COOH中Mn^(3+)和Mn^(2+)在总Mn离子中的占比较高,说明P修饰+HCOOH修饰可削弱分子筛结构中Mnδ+物种的电子转移性能,进而抑制H-MFI-Mn-P-COOH的乙烯吸附性能。

林德工程公司开发乙烷氧化脱氢制乙烯/醋酸工艺

林德工程公司开发了一种商业化的乙烷氧化脱氢制乙烯/醋酸工艺(ODH-E),通过多相催化剂将乙烷和氧选择性地转化为乙烯和醋酸,经分离和纯化后得到聚合级乙烯与冰醋酸。该工艺的专有催化剂基于混合金属氧化物,包括钼(Mo)、钒(V)、碲(Te)和锯(Nb),使用寿命在2年以上。在示范装置中,该专有催化剂已被证明在工业操作条件下具有优异的稳定性。

中国科学院理化技术研究所的光催化乙烷氧化脱氢制乙烯研究获进展

近日,中国科学院理化技术研究所开发了一种温和条件下低碳烯烃的制备路线,利用钯锌(PdZn)金属间化合物负载的纳米氧化锌(ZnO)光催化剂,通过太阳光催化,实现光催化条件下乙烷氧化脱氢制乙烯。相关研究成果发表于《自然·通讯》杂志。

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。

单壁碳纳米管内包合有机小分子(乙炔、乙烯和乙烷)结构的理论研究

采用量子化学密度泛函B3LYP方法计算并对比研究了内包合三种有机小分子(乙炔、乙烯和乙烷)的(5,5)型扶手椅式碳纳米管复合物的结构以及电子性质.研究结果表明,中心掺杂物放在碳纳米管的管轴上的异构体比掺杂物垂直于管轴的异构体稳定;内嵌有机小分子碳纳米管复合物的形成过程为吸热过程;有机小分子的插入会使其HOMO-LUMO能隙变大;并引起碳纳米管直径的轻微加大,以减少碳管张力,其形变程度增大的顺序依次为C2H2<C2H4<C2H6;外围碳纳米管的存在会使内嵌小分子的C—C和C—H键长受到轻微压缩,对键长的压缩程度按内嵌物依次增大的顺序也为C2H2<C2H4<C2H6;极微量电荷会从碳管转移到内嵌的有机小分子,且其电荷转移量按内嵌分子依次增大的顺序为C2H2<C2H4<C2H6.

活性炭负载金属氯化物催化1-氯-1,1-二氟乙烷裂解制备偏氟乙烯

在裂解温度为400～630 ℃、空时为32 s 条件下研究了活性炭负载金属氯化物催化剂（FeCl3/C、CuCl2/C和NiCl2/C）催化1-氯-1,1-二氟乙烷（HCFC-142b）裂解制备偏氟乙烯（VDF）的过程。考察了反应温度和催化剂种类对原料转化率和VDF 含量及选择性的影响。结果表明：FeCl3/C 和CuCl2/C 的催化活性较高，NiCl2/C无明显催化作用。反应温度为400～500 ℃时，FeCl3/C 使HCFC-142b 转化率提高约10%～20%，VDF 含量增加约3%～8%，选择性下降约10%～14%。反应温度为400～480℃时，CuCl2/C 使HCFC-142b 转化率和VDF 含量提高50%以上，选择性也明显提高。推测FeCl3/C 和CuCl2/C 的催化机理为碳正离子机理。

苯乙烯-双(对乙烯基苯基)乙烷共聚物的超高交联吸附树脂的合成及其对茶碱吸附性能研究

采用苯乙烯与1,2-双(对乙烯基苯基)乙烷(BVPE)共聚物进行Friedel-Crafts后交联,通过对树脂的残留氯含量、比表面积、孔容、孔径及红外光谱等分析表明成功合成了结构均匀的超高交联吸附树脂.并研究该树脂在不同温度下对茶碱的吸附性能.实验表明BVPE树脂对茶碱的静态吸附量可达88.61 mg/g(湿树脂),对茶碱的动态吸附量高于同等条件下合成的DVB树脂,且洗脱容易,对茶碱的脱附率可达99.94%,没有明显的拖尾现象,再生后树脂吸附量大.该树脂的合成解决了现有超高交联吸附树脂结构不均匀、吸附-脱附拖尾严重等缺点,是一种性能优良的超高交联树脂.

塔里木乙烷制乙烯智能工厂建设探索和思考

在国内外炼化产业智能制造转型升级进程中,塔里木乙烷制乙烯项目作为国家示范工程,开展智能工厂规划设计,探索智能化技术在生产全过程的应用,以工业化技术和信息化技术深度融合建设智能工厂基础,以智能化优化技术应用持续探索炼化智能工厂建设,统一的数字化工厂平台和技术开发体系作为重要保障,走出一条适合乙烷制乙烯工厂业务发展与变革的需要、紧跟先进技术发展趋势、先进技术有效应用并持续改进的智能工厂建设之路。

煤基活性炭络合吸附剂对乙烯/乙烷吸附分离性能研究

以煤基活性炭为载体,利用等体积浸渍法制备载铜络合吸附剂,并对该吸附剂分离乙烯乙烷的性能进行评价。考察了焙烧温度、Cu Cl2担载量、助剂Ce O2担载量、再生等因素的影响,利用XRD、SEM等手段对吸附剂进行表征。结果表明,改性后的煤基活性炭是分离乙烯/乙烷的优良吸附剂。最佳制备工艺条件:Cu Cl2担载量为6 mmol/g,助剂Ce O2担载量为0.7 mmol/g,焙烧温度为250℃。在70℃、0.6 MPa时,载铜复合吸附剂对乙烯的吸附量高达25.15 m L/g,分离系数为5.20,具有一定的工业应用前景。

二氯乙烷/氯乙烯单体生产技术进展

叙述了二氯乙烷(EDC)/氯乙烯单体(VCM)的生产技术现状和新技术开发情况以及国内进展,并分析了世界EDC/VCM市场供需现状和发展前景。

1,1,2-三氯乙烷催化裂解制偏二氯乙烯催化剂的考评

为研究1，1，2-三氯乙烷催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂和反应机理，以果壳、椰壳、煤质活性炭和石墨为载体，在中压反应器中，原料空速1．04h^-1，温度130-230℃的条件下，负载碱性金属盐制备催化剂，通过改变催化剂载体、载体处理方法、负载活性组分种类以及含量四个因素来考察催化裂解效果。研究表明：椰壳活性炭经过氨水处理，负载碱性金属盐可以有良好的催化活性，其中负载氯化铯催化效果最好，转化率最高38％，选择率37％。同时发现了KOH作为活性组分对于本反应的进行有着很好的活性，130℃可达95％的选择性，寿命10h左右。根据初步实验结果探索催化裂解机理可能为碳正机理。

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。

乙烷制乙烯产业链现状及发展前景

美国页岩气的大量开采,使得全球乙烷产量快速增长,同时乙烷的价格也大幅降低,其不但推动了全球制取烯烃原料轻质化发展的进程,而且深刻改变着石化产业的格局。此外,鉴于国内乙烯产量与需求量仍然存在较大的缺口,"十三五"时期将是乙烯产能投产的高峰期,国内制取乙烯的产业项目陆续落地。

乙烷催化氧化脱氢制乙烯研究进展

乙烯是一种重要的有机化工原料,它是衡量一个国家化学工业发展水平的指标之一。目前,乙烯生产方法有很多,其中乙烷氧化催化脱氢法过程简单,但反应温度高,能耗高。讨论乙烷氧化脱氢催化剂的研究进展,展望了发展前景。

利用乙烯和乙烷乙烯比预报自燃及自燃阶段

介绍了利用乙烯和乙烷乙烯比预报自燃及自燃阶段实验室及工业性试验过程及参数指标值。

优先捕获乙烷的低成本MOF材料高效吸附分离乙烷/乙烯

石油化工过程中通常采用低温精馏法分离乙烷,以获得聚合级纯度的乙烯,该过程耗能巨大.而利用多孔材料的吸附分离来拆分两者,可极大地降低所需能耗和生产成本.目前,相关研究领域中已见报道的多孔材料虽能在实验室中较为高效地实现乙烷-乙烯的分离,但它们多为乙烯选择性吸附剂.易被水、含硫杂质污染而失活,需要至少4个吸附-解吸循环才能实现乙烯纯度需求,吸附剂用量大等问题使之无法实用化.具有在混合物中优先捕获乙烷能力的多孔材料则可规避上述所有问题.文中在溶剂热条件下合成了一种具有低成本、较好稳定性的微孔材料[Co _(3)(HCOO)_(6)].实验研究显示,该材料在常温常压条件下具有优先吸附乙烷的能力,材料骨架对于乙烷的亲和力明显大于乙烯.IAST计算表明298 K 1 bar时,[Co_(3)(HCOO)_(6)]的乙烷/乙烯吸附选择比可以达到1.3,该材料能高效地实现乙烷/乙烯的吸附分离.