轻质烯烃/烷烃分离工艺的研究分析

工艺设备轻质烯烃/烷烃分离工艺的研究分析李亮(山西潞安煤基合成油有限公司产品规划办)摘要:本研究对轻质烯烃/烷烃的分离技术进行了研究 ,对蒸馏技术、吸附分离技术、吸收分离技术进行了简单的分析,对膜分离技术进行了详细的介绍,膜技术应用于烯烃/烷烃气体分离具有低能耗、低成本、高效率等优点,并对膜分离技术与其他分离技术的结合进行了描述。关键词: 轻质烯烃烷烃分离技术膜分离技术相当高的水平,具有相当高的选择渗透能力,这主要是依靠烯烃/烷烃的扩散选轻质烯烃是石油化工行业非常重要的基础原料,在石油化工行业中占有重择性。 PI的化学稳定性和热稳定性能都比较好,在很多气体膜分离领域都表现要的地位。石油化工行业中的烯烃烷烃的分离过程中,一般都要消耗大量的能了 良好的性能。而对于烯烃烷烃的分离, PI也具有比较大的应用前景。量，有相关资料报道, 美国的烯烃/烷烃的分离工艺每年消耗大概1.3x 1014KJPSF、 CA、SR等其他膜材料对于烯烃/烷烃的分离系数比较低,不适用于的能量[]。现阶段,石油化工行业中烯烃/烷烃的分离技术有蒸馏技术、吸附烯烃/烷烃领域气体的分离。 高分子材料的渗透选择性与材料的性质有关并且分离技术、吸收分离技术、膜分离技术等。膜分离技术具有能耗低、成本低、也受烯烃和烷烃的固有相似性的限制。效率高等特点,是目前研究的热点。本文针对烯烃/烷烃的分离技术进行研究,3.2.2含载体膜分离过程分析各种分离技术的特点,并对膜分离技术进行详细的介绍。含载体膜分离过程主要是研究人员将高分子材料进行改性,在膜内引入载2轻质烯烃烷烃的分离方法介绍体,利用载体与烯烃的选择性吸附的络合反应达到提高烯烃选择性的目的,从2.1蒸馏技术而改变|膜的性能。膜分离的过程主要就是利用不同组分在膜中的溶解度和扩散蒸馏技术是传统的分离技术,主要包括低温蒸馏、抽提蒸馏、萃取蒸馏三系 数的不同来进行物质的分离。对于烯烃烷烃的分离,当膜中含有可以与烯烃个方面。配合的载体的时候, 烯烃的传递就会被进一步 强化,而烷烃在传递过程却不受低温蒸馏:是现阶段应用最广、技术最成熟的分离技术 ,可是由于烯烃、烷载体的影响 ,根据膜中载体的存在形式作用机理,可以把载体分为流动载体和烃具有相近的相对挥发度,在进行低温蒸馏的时候需要耗费巨大的能量,并且固定载体。效率也不理想。对于离子交换膜,当膜内金属离子以静电力方式与高分子进行结合,离子抽提蒸馏也是相对比较传统的分离手段,同样也具有效率不高的缺点,并在原料 气用水蒸气预饱和或膜内含溶胀剂的情况下可在-定范围内流动,这就且进行抽提的时候需要研究开发出新的溶剂,具有局限性。可被当做流动载体。当原料没有经过预处理并且膜内不含有溶胀剂的时候,这萃取蒸馏是需要经过萃取精馏塔进行的,将原料从原料气入口上方加入，就可被当做固定载体。流动载体体系中烯烃的扩散来自于未络合烯烃与烯烃-塔顶的产物进行回流从而减少馏出物中的溶剂含量。金属离子络合物两部分贡献,烯烃的总扩散系数较大。络合反应膜内的金属离2.2吸附分离技术子与高分子链以共价键方式结合,金属离子不具有流动性为固定载体,烯烃在吸附分离技术可分为物理吸附法和化学吸附法。物理吸附法就是利用分子固定载体位间跳跃传递。 如图1所示,为两种载体的传递情况。筛对烯烃烷烃进行分离,利用分子筛对混合气体进行吸附,分子筛可以与烯烃发生作用,而不会吸收烷烃,当达到吸附平衡的时候,再进行变温进行脱附，从而到达分离烯烃烷烃的目的。化学吸附法就是利用-些金属化合物与烯烃发生络合反应,将混合气体中的烯烃进行选择性的吸收,从而达到分离烯烃/烷烃的目的。吸附分离技术的耗能比较低,可是需要的投资比较大,反应过程比较复杂，而且效率也不高。流动载体2.3吸收分离技术吸收分离可分为物理吸收和化学吸收两种形式。物理吸收法就是利用贫油婚烃吸收法将烯烃烷烃混合气体进行分离,这种方法目前已被广泛应用于聚乙烯工厂的排放气中乙烯的回收。化学吸收法的方法与化学吸附法的原理类似,都是基于利用一些过渡 金属与烯烃之间生成电子给予体接受体的可逆兀配合作用，载体(络合物)从原料混合物中选择性吸收烯烃。吸收分离法的能耗低,使用的设备简单,可固定载体是根据研究发现, Cu(I)体系易吸附大量CO ,混合气体中的H2可使金属离子图1流动载体和固定载体的传递过程图发生还原反应,炔烃能与金属离子发生反应生成爆炸性炔盐,含硫化合物能与3.3膜分离技术与其他分离技术的结合银或铜离子反应生成不溶性金属硫化物。因此,吸收分离技术的在工业上的应利用传统分离技术的优点,将其与膜分离技术相结合,从而更好地提高分用还需进-步的研究。离效果是膜分离技术发展的方向之一。而且采用膜分离技术和其他分离技术的3轻质烯烃烷烃分离的膜分离技术的研究进展结合对烯烃/烷烃进行分离将具有更好的效率。美国大学的Wolfgang等膜 蒸馏1膜的发展历史的复合技术进行研究,认为这种复合的工艺具有节能、高效、低成本的优势。在1950年, Wjuda等专家研制出了世界上第-张具有使用价值的离子交换Bessarabov等 也对复合膜进行了研究,建立了复合膜AgNO3溶液/复合膜装置。膜,从此利用离子交换膜的电渗析过程得到了迅速的发展。在1960年, L oeb和Sourirajan经过研究,制成了具有高脱盐率、高渗透率性能的非对称醋酸纤维素轻质烯烃对石油化工行业具有重要的作用,其分离工艺得到越来越多人的反渗透膜, 这一研究迅速的加快 了反渗透膜的工业化步伐,并推动了各种分离关注。 本研究对轻质烯烃/烷烃的分离技术: 蒸馏技术、吸附分离技术、吸收分膜的研究得到很大的发展[2]。离技术进行了简单的描述,并分析了其存在的不足。然后对膜分离技术进行了3.2膜法分离烯烃/烷烃的研究详细的描述,说明了膜分离技术具有能耗低、成本低、效率高等特点。而膜分利用膜分离技术对烯烃/烷烃进行分离是目前气体膜分离技术领域研究的离技术 与其他传统分离技术的结合也是未来烯烃烷烃分离发展的趋势。重点和热点,膜分离的材料必须具有对烯烃的高渗透性,以及对烷烃的高选择性。分离过程中所用的膜可以分为不含载体和含载体两类。而且膜分离技术与.参考文献:其他传统的分离技术的有机结合也是目前研究的方向之一。[]HumphreyJL , SeibertAF , KootRA Separationstechnologiesadvancesandpri3.2.1无载体高分子膜分离过程orities(R]JUSDepartmentofEnergyReport, 191.12920- 12921.PPO、PI、 PSF、 CA等高分子膜材料已经被广泛应用于气体分离领域，而[2时钧 ,袁权,高从楷,编著膜技术手册2]北京:化学工业出版社, 2001.且对于烯烃/烷烃的混合气体的分离性能研究已经进行了非常深入，广泛的研作者简介:李亮(19853.1-),男,辽宁省绥中县人,助理工程师,现从究。事工作:产品规划办主任,研究方向:以煤基合成油为原料,进行新产品的研PPO及-些PPO共聚物高分子膜对与乙烯和丙烯的选择渗透能力已经到了究 开发。114