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毕业论文网 > 文献综述 > 化学化工与生命科学类 > 化学工程与工艺 > 正文

中空纤维NaY分子筛膜用于甲醇/甲基叔丁基醚渗透汽化分离文献综述

 2020-06-23 20:50:55  

文 献 综 述 1.1分子筛膜渗透汽化分离甲醇/MTBE技术 1.1 产业背景 异丁烯是一种重要的有机化工原料,在石油、化工和医药等行业具有广泛的应用。

2014年,我国已建成异丁烯产能达50.6万吨;然而,现有生产工艺产品品质稳定性较差,实际开工率仅为50 %左右,综合利用率也仅为16 %左右,远远低于美国(80-90 %)、日本(64 %)和欧洲(64 %)等发达国家和地区。

因此,开发新型异丁烯分离纯化工艺,提升产品品质稳定性,是提高我国异丁烯综合利用率的关键。

目前,异丁烯分离纯化的技术路线主要有精馏法、叔丁醇法和甲基叔丁基醚(MTBE)法;其中,精馏法不仅分离能耗高,而且难以将异丁烯中残存的少量1-丁烯脱除,该方法已基本不再采用;叔丁醇工艺路线中,异丁烯的转化率仅为40-50 %,而且需要使用50 %硫酸作为催化剂,设备腐蚀严重,基建投资成本较高;MTBE法能耗成本与叔丁醇法相当(29美分/kg),通过催化蒸馏反应工艺可使异丁烯转化率达99 %以上,而且也避免了硫酸等腐蚀性催化剂的使用,是目前生产高纯度异丁烯最为主流的技术路线。

1.1.2 MEBE法分离甲醇/MTBE原理 MTBE法利用甲醇与异丁烯的醚化反应使其转变为重质组份甲基叔丁基醚,从而实现异丁烯与其余气态杂质组分的分离,高纯度MTBE在列管反应器中裂解制备高纯度异丁烯、副产品甲醇循环利用。

反应过程中,往往加入过量甲醇以进一步提高异丁烯的转化率,经后续分离将甲醇移除从而获得高纯度MTBE。

甲醇与MTBE容易形成共沸物,其中甲醇含量为14.3 wt.%,共沸温度为51.3℃,传统精馏法难以将其分离。

因此,考虑采用分子筛膜渗透汽化分离[1]。

利用MTBE法分离纯化异丁烯原理如图1.1所示。

甲醇/MTBE混合物与NaY分子筛膜接触后,分子尺寸较小的甲醇分子(0.36 nm)优先吸附并渗透通过NaY分子筛膜,而分子尺寸较大的MTBE(0.62 nm)分子则被截留,从而实现甲醇/MTBE的高效分离。

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