轻石脑油正/异构烷烃分离用ZIF-8表征及其吸附性能研究开题报告
2020-06-10 22:01:23
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.1课题研究背景
轻石脑油是一种重要的石油化工原料,主要由c4~c6的饱和烷烃和环烷烃组成,还包括少量的烯烃或芳烃;在常温、常压下为无色透明或微黄色液体,有特殊气味,不溶于水,溶于多数有机溶剂;轻石脑油来源广泛,包括炼油厂常减压蒸馏装置的直馏石脑油、加氢裂化、炼油厂催化裂化、重整拔头油、焦化装置二次加工石脑油和油气田凝析油[1~3]。
轻石脑油在炼油工业中主要有两种用途:(1)用作汽油调和剂,生产高辛烷值汽油;(2)用作乙烯裂解原料,是我国生产乙烯的重要原料之一 [4]。当轻石脑油用作汽油调和剂时,其中的异构烷烃的辛烷值较高,有利于提高汽油的抗震爆性能,而正构烷烃辛烷值较低,会降低汽油质量[5];在蒸汽裂解制乙烯装置中,轻石脑油中的正构烷烃有利于生成乙烯,而含量较高的异构烷烃会降低乙烯的收率,如果能把轻石脑油中的正、异构烷烃分离,把富含正构烷烃的抽出油用作制乙烯的原料,将会大大提高乙烯收率;而富含异构烷烃的抽余油又可以作为高辛烷值清洁汽油的优质调和剂,这对提高轻石脑油综合利用价值,提高石油化工企业经济效益,具有重要意义。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本文以金属有机骨架材料zif-8为吸附剂,在实验室自制固定床吸附分离实验装置上进行轻石脑油正/异构烷烃吸附分离性能的研究。分别考察不同吸附条件下正构烷烃在zif-8固定床上的穿透时间、穿透吸附量、传质区长度及床层利用率等参数的影响。主要研究内容如下:
(1) 采用固相合成法合成类沸石咪唑酯类材料zif-8并成型,对成型前后的样品进行xrd、bet和tg等表征;
(2) 在zif-8固定床上研究轻石脑油正/异构烷烃的吸附分离性能。分别考察吸附温度、吸附分压对穿透时间、穿透吸附量、传质区长度及床层利用率等参数的影响。考察轻石脑油正/异构烷烃在zif-8固定床上的循环吸脱附性能。