【毕业论文】毕业设计外文翻译--气相转移法合成MFI型沸石分子筛分离丁烷和二甲苯异构体.docVIP

济南大学毕业设计 齐鲁工业大学2013届本科生毕业设计外文资料翻译 2 - 3 - 毕业设计外文资料翻译 题 目 30万吨/年MTBE气分装置中 碳四碳五分离过程模拟研究 学院名称　 化学与制药工程学院 　　　　　专业班级　　 化工09-1 　　　　　学生姓名　 　 　　　　　导师姓名　 二〇一三年五月三十日 Journal of Membrane Science 178 (2000) 25-34 气相转移法合成MFI型沸石分子筛分离丁烷和二甲苯异构体 Takaaki Matsufujia,Norikazu Nishiyamaa, Masahiko Matsukatab,Korekazu Ueyamab aDivision of Chemical Engineering,Graduate School of Engineering Science,Osaka University,bDepartment of Applied Chemistry,Waseda University 摘 要 在多孔氧化铝载体上以气相转移法（VPT）制作的MFI型沸石分子筛，纯的或混合丁烷异构体的扩散测定范围在300~375K.分离系数范围较理想的选择性更大。这一结果表明二元系统的正丁烷可以被选择性吸附从而得到分离。 在303K对二甲苯异构体进行扩散测试.二甲苯在一元系统中最有扩散性。对二元混合物中的邻二甲苯和对二甲苯及三元混合物中邻、间、对甲苯的的扩散测试，邻二甲苯最先被扩散分离出，既而，对二甲苯逐渐减少，含量最终低于其它二甲苯异构体。间二甲苯吸附在分子筛的空隙中对对二甲苯的扩散有阻止作用。?2000艾斯维尔有限责任公司保留所有权利。 关键词 分子筛; MFI气体分离; 吸附; 气相蒸馏 1 简介 近年来，合成沸石分子筛有水热法和气相转移（VPT）两种方法，沸石气孔的分子尺寸大小对烃类混合物的分离起着重要作用。沸石分子筛分离碳氢化合物的报道引人注目。MFI型沸石分子筛分离最常见的线性和支链烃类混合物，例如正异丁烷和正己烷/2,2-二甲基丁烷的分离已有报道。MFI有两种类型相交渠道组成的框架结构这都定义为10元环。在室温下，正异丁烷和正己烷、2,2-二甲基丁烷混合物的分离因子分别为20-60，大于600。 除了线性和支链烃类混合物，也有MFI或镁碱沸石分子筛分离芳烃的研究。Baertsch等报道，佐野伊特尔用氧化铝载体的水热法合成制备纯硅分子筛，如果分子筛孔径接近1nm则很难分离邻、对二甲苯，因为芳烃很难扩散过纯硅分子膜。二元及三元系统的扩散与一元系扩散类似。他们用单程转移理论解释上述结果。MFI的孔径太窄,芳烃分子不能通过，因此，扩散速度最慢的分子抑制其他物质的扩散。选择性吸附在孔隙入口似乎发挥重要作用。但是，邻对二甲苯，对二甲苯/乙苯，二甲苯/乙苯、间二甲苯/乙苯的二元混合物在380~480K下，没有得到分离。他们的研究结果表明，最易透过的组分在一元系统的选择性吸附很难发生在二元和三元系统中。 另外，科泽尔等得到了二甲苯的分离因子，在298Kα(p-xylene/o-xylene)1.0， 在375~415K下α(p-xylene/o-xylene)200，这表明对二甲苯/邻二甲苯二元混合物的分离因子很大程度上取决于操作温度。这也表明了气相扩散对二甲苯异构体混合物分离的可能性。 以前报道，在303K下，FER分子筛对二甲苯/邻二甲苯的二元混合物的分离系数为3.1。我们希望二甲苯异构体通量大一点，更深的研究发现MFI型沸石分子筛的分离通量会更大一点，因为MFI的孔径(0.53nm×0.56nm和0.51nm×0.55nm)比FER的孔径(0.54nm×0.42nm和0.46nm×0.37nm)大。 在研究中，用VPT法制备MFI分子筛。进行了一元气体扩散和丁烷异构体的混合气体分离测试。采用扩散汽化技术研究二甲苯异构体在MFI膜中的扩散性能。 2 实验 2.1 初凝胶的制备 以膜面积1.0×10-4m2，平均孔径为0.1μm的多孔氧化铝作为载体。在pH值=10的条件下，把氧化铝载体处理为硅溶胶。在303K下，以硅溶胶制备铝硅酸盐溶胶30WT％的SiO2、0.04WT％的Al2O3和0.4WT％的Na2O(日本化工有限公司)及氢氧化钠溶液（4N）(光纯化学工业有限公司)。二氧化硅与氢氧化钠溶液在303K混合，初凝胶的组成为1000二氧化硅 : 1.0氧化铝 : 210氧化钠 : 25000水。在303K下，把载体浸泡在初溶胶里处理1天。然后，把溶胶注入氧化铝载