芳烴優(yōu)先透過(guò)滲透汽化復(fù)合膜的制備及應(yīng)用.pdf

1、乙烯裂解原料的優(yōu)質(zhì)化是降低乙烯生產(chǎn)成本的有效途徑，滲透汽化是降低石腦油的芳烴含量，優(yōu)化乙烯裂解原料的潛在技術(shù)。本文以滲透汽化優(yōu)化乙烯裂解原料為應(yīng)用背景，首先探索了滲透汽化優(yōu)化乙烯裂解原料的可行性，其次研究了芳烴優(yōu)先透過(guò)滲透汽化復(fù)合膜的制備、表征及其在優(yōu)化乙烯裂解原料方面的應(yīng)用。 以中國(guó)石油獨(dú)山子石化公司生產(chǎn)的直餾石腦油為原料，采用商品滲透汽化膜，對(duì)滲透汽化降低石腦油的芳烴含量，優(yōu)化乙烯裂解原料進(jìn)行了初步探索。研究結(jié)果表明，滲透汽

2、化分離石腦油過(guò)程的滲透通量在0.08 kg/(m2·h)-1.07 kg/(m2·h)之間，芳烴增濃系數(shù)在1.4-4.5之間；原料液溫度為95℃，滲透?jìng)?cè)壓力為0.3 Kpa，切割比為20％時(shí)，芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)由7.52％降低至4.67％，下降了38％，苯則被完全脫除，初步證實(shí)了滲透汽化優(yōu)化乙烯裂解原料的可行性。 以非對(duì)稱聚丙烯腈(PAN)超濾膜為底膜，二苯甲酮(BP)為引發(fā)劑，選擇對(duì)芳烴親和性較強(qiáng)的聚乙二醇甲基丙烯酸酯類為單體，采用

3、紫外光接枝填充聚合技術(shù)制備芳烴優(yōu)先透過(guò)的滲透汽化復(fù)合膜，考察了單體濃度/類型、紫外光照射反應(yīng)時(shí)間和接枝反應(yīng)溫度等因素對(duì)滲透汽化復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究結(jié)果表明，采用紫外光接枝填充聚合技術(shù)成功制備了芳烴優(yōu)先透過(guò)的滲透汽化復(fù)合膜。在單體MePEO300MA濃度為0.108 mol/L，紫外光照反應(yīng)時(shí)間為45 min，接枝反應(yīng)溫度40℃條件下制備的滲透汽化復(fù)合膜的接枝度達(dá)到1.18 mg/cm2；在原料液溫度為80℃，滲透?jìng)?cè)壓力為0.3

4、 KPa，循環(huán)流量為40 L/h的條件下，該膜對(duì)甲苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的甲苯/正庚烷混合物的分離系數(shù)為5.6，滲透通量為2.47 kg/(m2·h)，表現(xiàn)出較佳的芳烴/烷烴滲透汽化分離性能；對(duì)直餾石腦油的芳烴增濃系數(shù)為3.3，滲透通量為0.77 kg/(m2·h)，較商品滲透汽化膜的滲透通量增大了88％，而芳烴增濃系數(shù)僅下降了13％；在較低的切割比下即達(dá)到了降低石腦油的芳烴含量的效果，初步證實(shí)了本文制備的滲透汽化復(fù)合膜具有較佳的芳烴/烷烴