MFI型分子筛膜在丁烷异构混合物体系的分离属性研究文献综述
2020-05-02 17:57:23
文 献 综 述 1. 前言 正/异丁烷的分离被认为是C4烃类有效利用的关键之一,然而传统的正/异丁烷分离工艺具有能耗大,成本高等缺陷,目前各国都在研究经济高效的分离技术,研究开发新型高效的分离过程具有重要战略意义[1]。
膜分离技术是近十几年来发展起来的一门高新技术,因其具有分离系数较大、能耗低、操作温度接近室温等优势,在石油化工、天然气、医药等领域都有着成功应用的案例。
膜分离技术被认为是目前最有发展前途的高新技术之一[2]。
沸石分子筛是一类四面体骨架结构的硅酸盐晶体,具有良好的热稳定性和化学稳定性,晶体结构内部的孔道尺寸一般在 0.3~0.9 nm 之间,可以根据分子的动力学尺寸大小、形状以及极性等性质进行选择性对小分子气体、液体蒸汽分子等进行选择性吸附分离或者分子筛分[3]。
此外,通过在沸石分子筛晶体骨架中引入过渡金属杂原子可以对分子筛的酸性、粒度大小、孔道性能进行调整,从而改变孔道吸附能力以及分子筛的活性和选择性[4]。
MFI分子筛具有热稳定性高、抗酸性强以及优良的催化性能,使得MFI型分子筛成为研究最为广泛的一类分子筛。
MFI分子筛具有三维的孔道体系,骨架结构由沿a轴方向的正弦孔道(孔径为0.51#215;0.55nm)和沿b轴方向的直孔道(孔径为0.54#215;0.56nm)组成,有效孔径约为0.55nm。
此外,由于MFI分子筛特殊的孔径结构,在气体分离中也有较好的应用前景,尤其对于大分子的物质,例如:丁烷同分异构体、二甲苯同分异构体、以及苯乙烷脱氢至苯乙烯耦合膜反应体系等。
但是对于大分子来说,虽然MFI分子筛膜具有很好的分离选择性,但其通量往往在10-10~10-8mol#183;m#8722;2#183;s#8722;1#183;Pa-1 是制约其工业应用的主要原因。
制备高选择性和高通量的MFI膜是目前研究的热点[5]。