轻石脑油中正构烷烃5A分子筛上的吸附/脱附性能研究文献综述
2020-04-05 13:04:58
文 献 综 述
轻石脑油为无色或浅黄色液体,主要是60℃~145℃的馏分油,其中C4~C6饱和烷烃和环烷烃的量较多。轻石脑油不溶于水,溶于多数有机溶剂,可分离出多种有机原料,如汽油、苯、煤油、沥青等。根据其物质构成不同,可制备戊烷、己烷、异己烷、环己烷、庚烷等高附加值溶剂油产品。
目前,我国的石脑油资源主要用作催化重整原料、蒸汽裂解制乙烯原料和车用燃料汽油的调和组分。在蒸汽裂解制乙烯装置中,轻石脑油中的正构烷烃制乙烯收率最高,而异构烷烃会影响乙烯收率。如何高效分离轻石脑油中的正、异构烷烃,成为国内该行业的棘手问题。
1.正异构烷烃分离研究现状
分离正构烷烃的方法有很多,主要有精馏法、萃取法、吸附分离法等。
精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法,是工业上应用最广的液体混合物分离操作,广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。张秋香等[1]以芳烃抽余油作为原料,采用普通精馏的方法分离环戊烷和正戊烷,得到98%(质量分数)的环戊烷,正戊烷回收率为99%。由于轻石脑油正异构烷烃相对挥发度相差很小,要达到产品分离的纯度所需塔板数很大、操作费用非常高,工业化生产难以实现。
萃取利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中而提取出来的过程。刘纪昌,沈本贤等[2] 通过溶剂萃取将芳烃和环烷烃从石脑油中萃出,萃余油蒸汽裂解制乙烯和丙烯收率与未萃取石脑油原料相比分别提高3.0%和1.5%。萃取可在常温操作,节省能源,对于沸点相近的混合物分离有利,但萃取法对萃取剂的要求较高,很难找到适合的萃取剂,且价格昂贵。
精馏法和萃取法逐渐遭到淘汰,目前分离正异构烷烃大量采用的是吸附分离法。早期的吸附分离技术主要用于吸附净化方面,随着20世纪50年代合成沸石分子筛的出现,使吸附分离技术得到快速发展,在化工、石化、生化和环保等领域得到广泛应用,其中变温吸附(TSA)、用于气体组分分离的变压吸附(PSA)和用于液体组分分离的模拟移动床(SMB)分离技术成为应用的主流[3]。
2. 吸附分离正异构烷烃
2.1. 吸附分离正异构烷烃的研究进展