基于离子液体在丙烯丙烷分离中的研究大学论文.doc

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1、摘要基于离子液体在丙烯/丙烷分离中的研究摘要在石化行业中，丙烯和丙烷混合物料的分离依然沿用深冷分离法。在目前的工业生产中，尽管这种方法占据主导地位且有非常强的可靠性，但是设备要求高和能耗大的问题依然存在。溶剂吸收分离被认为最有潜力替代深冷分离的气体分离技术。但采用传统有机溶剂作为吸收剂在吸收和解吸过程中容易造成环境污染和吸收剂损失，制约该法在工业中的应用。离子液体被认为是有机溶剂最佳的替代品，由于其具有不挥发性和热稳定性。本文制备了六类十二种离子液体[Bmim][Cl]-CuCl(0M,1.0M)、[Bmim][I]-CuCl(0M,1.0M)、[Bmim][SCN]-CuCl(0M,1

2、.0M)、[Bmim][Phe]-CuCl(0M,1.0M)、[Bmim]2[CO3]-CuCl(0M,1.0M)and[Bmim][BF4]-CuCl(0M,1.0M)，并在不同条件下，测试了其对丙烯和丙烷的吸收性能。研究结果显示，[Bmim][Cl]-CuCl-1.0M对丙烯有较好的吸收性能，并且具有较高的分离系数。因此，设计并制备了[Bmim][Cl]-CuCl含不同Cu(I)浓度的离子液体和[Bmim][Cl]-Organic-CuCl含不同Cu(I)浓度的复配吸收剂，在298K~308K，对两类吸收剂的吸收性能和分离性能进行研究，并对温度，压力等因素进行探究。研究结果显示，29

3、8K下，两类吸收剂均在Cu(I)浓度最高，压力最低的情况下，对这两种气体的分离性能最好。且[Bmim][Cl]-Pyridine-CuCl对丙烯和丙烷的吸收性能更好，但在分离性能上有所下降。摘要对这两类吸收剂进行的循环再生实验，结果显示再生后的吸收剂的吸收性能与新鲜吸收剂的吸收性能并无明显差异。经过5次循环实验，吸收剂几乎未发生损失，证明这两类吸收剂可以循环利用。本文在温度为298K，起始总压在0.2~0.4Mpa，混合气体中丙烯浓度在50%~80%的不同环境下，测试吸收剂对混合气体中丙烯和丙烷的吸收性能和分离性能。实验结果表明，[Bmim][Cl]-CuCl对丙烯和丙烷的分离性能最好，

4、当Cu(I)浓度达到最大，起始总压最低时，对丙烯/丙烷的分离系数最高。在298K，0.2Mpa下，[Bmim][Cl]-CuCl-2.0M对混合气体的分离性能最好，当丙烯浓度在79.8%时，对丙烯/丙烷的分离系数可达41.5。关键词：丙烯、丙烷、吸收法、有机溶剂、离子液体ABSTRACTTHESTUDYOFIONICLIQUIDSUSEDINTHESPERATIONOFPROPYLENEANDPROPANEABSTRACTPropyleneandpropaneiscommonlyseparatedbycryogenicdistillationinthepetrochemicalindus

5、try.Althoughreliableandstillunchallengedinthisapplication,thisprocedureimpliesenergyconsumption.Alsotheseparationdeviceneedhighrequrement.Theabsorptionseparationtechnologyhasbeenconsideredaoptimalalternativetoovercomethedrawbacksassociatedtothecryogenicdistillation.Buttraditionalorganicsolventsue

6、sdintheseparationofpropyleneandpropanegiverisetosolventslossandenvironmentalpollutioninabsorptionordesorption.Ionicliquidsshouldbeoptimalsubstitutesforconventionalsolventsbecauseoftheirremarkablepropertiessuchassuchnonvolatileandthermalstability.Inthispaper,sixkindsofionicliquidswithdifferentCu+c

7、oncentrationi.e.[Bmim][Cl]-CuCl(0M,1.0M)、[Bmim][I]-CuCl(0M,1.0M)、[Bmim][SCN]-CuCl(0M,1.0M)、[Bmim][Phe]-CuCl(0M,1.0M)、[Bmim]2[CO3]-CuCl(0M,1.0M)and[Bmim][BF4]-CuCl(0M,1.0M)havebeensynthesizedfortheabsorptionofpropylenea