费托合成油中α-烯烃及正构烷烃吸附分离技术研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:airbike
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
煤基费托合成油中的正构烷烃和α-烯烃是重要的化工原料,具有较高的经济价值。因此,煤基费托合成油中正构烃与异构烃、烯烃和烷烃的高效分离十分重要,是实现其高价值利用的有效途径。然而,煤基费托合成油具有组分复杂、馏分宽、碳数分布广等特点,且各组分之间分子结构相近、性质相似,沸点差异较小,因此通过常规萃取精馏技术来分离费托合成油存在着能耗较高,且难以分离沸点极相近的组分的缺点。本文对α-烯烃与烷烃的分离、正构烷烃与异构烷烃的吸附分离过程进行系统研究,通过优化吸附剂和工艺参数,实现其高效分离。本文针对C6、C8正构烃中烯烃和烷烃的分离,优选了具有合适孔径和作用位点、同时极具工业应用前景的13X分子筛作为吸附剂,系统测定了 C6、C8的α-烯烃和正构烷烃的单组分液相吸附等温线和两组分吸附等温线,考察了 13X分子筛对1-己烯/正己烷、1-辛烯/正辛烷的吸附容量和分离选择性。单组分液相吸附等温线(异辛烷为稀释剂)表明,13X可优先吸附α-烯烃,在吸附温度为40℃、平衡浓度为2mol/L时,13X分子筛对1-己烯平衡吸附量达216mg/g,高于同条件下正己烷的平衡吸附容量133mg/g,对1-辛烯、正辛烷体系也呈现同样趋势。1-己烯/正己烷、1-辛烯/正辛烷二组分静态吸附实验结果表明α-烯烃与正构烷烃存在竞争吸附,在40℃条件下,1-己烯/正己烷分离选择性为3.08,1-辛烯/正辛烷分离选择性为2.09,具有较高分离选择性。通过Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行了拟合,拟合效果良好,确定了相关拟合参数。以13X为填料,制备了液相色谱柱,通过脉冲进样实验,系统考察了三种不同解吸剂(1-己烯/正己烷混合溶液、环己烷、甲基环己烷)对C8、C10α-烯烃和正构烷烃的色谱分离性能。C8、C10烯烃和烷烃保留时间结果显示,解吸剂脱附能力由强到弱顺序为1-己烯/正己烷>环己烷>甲基环己烷,同样操作条件下,1-己烯/正己烷混合液的解吸剂用量仅为环己烷或甲基环己烷的20%。三种解吸剂对C8、C10烯烃/烷烃的分离度由高到低顺序为甲基环己烷>环己烷>1-己烯/正己烷,甲基环己烷、环己烷在75℃的条件下能实现C8、C10的α-烯烃和正构烷烃的基线分离,对应分离度Rs均超过2。结合静态吸附等温线数据和流出曲线数据,通过模拟移动床(SMB)模拟计算了以1-己烯/正己烷混合溶液为解吸剂,分离1-辛烯和正辛烷的性能。结果显示,在温度为40℃、解吸剂/进料液为3.4的分离条件下,萃取液与萃余液的产品纯度均超过99.50%,分离效果优异。针对正构烷烃和异构烷烃分离需求,基于正异构烷烃分子动力学直径差异的特点,本文测定了 C6正异构烷烃在四种不同分子筛材料Silicate-1、ZSM-5、ZSM-11和5A分子筛上的蒸汽吸附等温线,结果表明,Silicate-1、ZSM-5、ZSM-11和5A分子筛对正己烷蒸汽的吸附容量分别达1.41 mmol/g、1.45 mmol/g、1.26 mmol/g、1.63mmol/g,5A分子筛拥有最高的吸附容量和分离选择性。在此基础上,设计了固定床液相吸附和高温氮气吹扫脱附的分离流程,考察5A分子筛对费托合成油品中正异构烃混合物分离的性能,实验结果表明,在常温条件下,5A分子筛对费托合成油品中液态正构烷烃吸附容量达0.11 g/g,可以将费托合成油品中正构烃含量从94.13%提纯到99.43%。
其他文献
杂质指原料药中影响有效成分纯度的物质,与药物质量和临床安全性密切相关。杂质对照品是指用于杂质鉴别、定量分析、杂质控制等的化学标准物质,在杂质研究中发挥着重要作用。由于对照品纯度要求较高(一般不低于95%)且定向合成法步骤复杂、成功率低,使用制备型液相色谱技术从原料药中直接分离提取成为相对合适的方法。对于那些与主成分物化性质相似的杂质,常规色谱分离能力有限,使用循环色谱分离技术是可行的方法之一,但循
学位
现代化的工业和农业生产活动中容易产生有机污染,如焦油的炼制、有机化工生产中排放的废弃物、秸秆的焚烧和地膜的滥用等都对土壤造成了严重的多环芳烃污染。由于其具有生物积累性、环境持久性、高毒性和长距离迁移能力等特点,对人类的身体健康造成严重危害。在传统的土壤修复技术中,物理修复技术如热解吸修复,效率高,但是能耗高,对土壤的结构破坏大;化学修复技术如化学试剂氧化技术,操作简单、费用合理,但是会造成二次污染
学位
麦角固醇是真菌细胞膜的组成成分,是多种重要类固醇药物的合成前体,极具经济价值。本研究筛选到一株工业酿酒酵母菌株S1,其初始胞内麦角固醇含量为7.8mg/g DCW。以其为出发菌,利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术,通过对麦角固醇合成代谢途径和胞内储存相关途径的改造,进一步提高麦角固醇产量。首先,过表达tHMG1(HMG-CoA还原酶1的催化区段)使胞内麦角固醇生物合成的前体鲨烯含量显著增加,
学位
基于金属氧化物半导体(MOS)的氢气(H2)传感器在氢燃料电池、H2储存、锂离子电池(LIB)的早期危险检测以及涉及H2的各个行业中具有广阔的应用前景。其中,LIB在热失控前最早产生H2,早于HCl等其他五种气体。基于金属氧化物半导体特别是SnO2的电阻型H2传感器具有高响应、低检测限和与集成电路(IC)高兼容性等优点,得到了广泛的研究。然而,半导体电阻式H2传感器在相关应用方面仍面临挑战,存在工
学位
两性离子多肽由于兼具两性离子性质和肽键的特性,而具有独特的抗非特异性蛋白质吸附性、生物相容性、生物降解性和优异的仿生性能。本文制备一系列两性离子多肽并探究其酶降解性能,并以两性离子多肽为基础,聚酰胺-胺树枝状大分子(PAMAM)为载体进行仿蛋白设计,主要包括以下两部分:(1)合成了一系列两性离子混聚多肽poly((EK)-co-((E)-K))以实现抗非特异性蛋白质吸附材料的可控酶降解。利用胰蛋白
学位
聚合物胶束是最重要的纳米递药系统之一,其纳米尺寸(几十至一百纳米左右)使其能够利用肿瘤的EPR效应在肿瘤部位蓄积。药物分子常通过键合或物理包埋方式装载到胶束内核,在血液循环过程中药物分子必须稳定负载在内核以避免药物分子释放入血液而导致系统毒性,而进入肿瘤或其细胞后药物分子从胶束中必须快速释放出来才能高效发挥药效。因此如何设计载药胶束,解决“血液中稳定、长循环”、到达肿瘤部位后“快速释放药物”发挥疗
学位
利塞膦酸钠是第三代双膦酸盐类药物,临床上主要用于变形性骨炎、绝经后妇女的骨质疏松症和糖皮质激素诱导的骨质疏松症等的治疗。目前文献所报道的利塞膦酸钠合成方法中,以3-乙酰基吡啶为起始原料,先经Willgerodt-Kindler反应合成3-吡啶硫代乙酰吗啉,然后水解、酸化得到中间体3-吡啶乙酸盐酸盐,再与亚磷酸、三氯化磷反应后水解、成盐得到利塞膦酸钠的方法具备较高的工业化价值,但是该方法仍存在一些需
学位
碱性直接甲醇燃料电池(ADMFC)是一种以甲醇为燃料,碱性介质下将化学能直接转化为电能的能量转换装置,其结构简单、能量密度高、燃料运输便捷,具有良好的应用前景。但甲醇渗透所导致的阴极催化剂性能衰退仍然是ADMFC应用的难题之一。开发高催化性能、耐甲醇毒化的非贵金属阴极催化剂对ADMFC技术发展具有重要意义。以Fe-N-C催化剂为代表的非贵金属催化剂是当前燃料电池阴极催化剂的研究热点之一。将铁源、氮
学位
细颗粒物(fine particulate matter,PM2.5)已成为影响我国大气环境质量的重要污染物。燃煤发电等通过烟道排放的飞灰是大气环境中PM2.5的主要来源之一。旋风分离器以简单、高效的优点被广泛用于烟道气的初步除尘,但其对细颗粒物的分离性能仍有待提高。双极荷电-湍流凝并技术可增大颗粒物粒径,是强化旋风分离器对细颗粒物分离能力的有效方法。近年来,PM2.5排放标准不断提高,因此双极荷
学位
废弃锂离子电池含有大量的金属成分,其回收利用具有较大的经济和社会价值。目前湿法回收废弃锂离子电池主要针对正极材料的浸出和回收,而工业上的锂离子电池废料一般还含有作为集流体的铜箔、铝箔,但集流体也会部分溶解在浸出剂中,将导致浸出液成分复杂,后续分离金属困难。为解决这些问题,本文以钴酸锂-铜-铝为研究对象,以闭环回收钴酸锂为目标,开发了选择性浸出-溶剂萃取-溶胶凝胶法再生钴酸锂的工艺,为绿色高效地回收
学位