小分子烷烃在TON沸石上吸附性能的计算机模拟.pdf

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1、石油学报(石油加工)2OlO年2月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第26卷第1期文章编号：1001—8719(2010)01—0147—06小分子烷烃在TON沸石上吸附性能的计算机模拟李智，孙孝敏。，彭程(1．长沙理工大学水利工程学院，湖南长沙410000；2．山东大学环境工程研究院，山东济南2501003．中国科学院海应用物理研究所，上海201800)摘要：采用蒙特卡罗(MonteCarlo)方法模拟计算r甲烷、乙烷和丙烷在TON沸石上的吸附等温线，计算结果与实验结果吻合较好。在此基础上，

2、模拟了甲烷、乙烷和丙烷在TON中的吸附位、吸附能以及混合气体的吸附等温线。结果表明，3种短链烷烃在TON沸石的吸附位均在TON沸石的10-元氧环中。在273K时，丙烷在TON上的吸附能绝对值远大于甲烷和乙烷；在773K时，3种气体的吸附能绝对值相同。3种气体吸附能绝对值几乎均小于1O¨。kJ／mol，说明它们在TON上的吸附是物理吸附。了解单组分气体以及混合气体在TON沸石上的吸附特性，对应用TON沸石分离气体的技术提供了有益参考。关键词：吸附；分子模拟；T0N沸石；吸附等温线；吸附能；脱附中图分类号：TE65文献标识码：ACoMPUTERSIMUL

3、ATIoNoFADSoRPTloNoFSMALLALKANESoNToNZEoLlTELIZhi。SUNXiaomin。PENGCheng。(1．CollegeofWaterConservanc3r，ChangshaScienceandTechnologyUniversity，Changsha410000，China2．TheEnvironmentResearchInstitute，ShandongUniversity，Jinan250100，China；3．ShanghaiInstituteofAppliedPhysics，ChineseAcade

4、myofSciences，Shanghai201800，China)Abstract：Theadsorptionisothermsofmethane，ethaneandpropaneonTONzeolitewerestudiedbyusingmolecularsimulationmethod，andweresimulatedandcomparedwiththeexperimentalresults．Thentheadsorptionpositions，adsorptionenergiesandmixtureadsorptionisothermsofm

5、ethane，ethaneandpropaneweresimulated．Thecalculationresultsshowedthattheadsorptionpositionsofmethane，ethaneandpropaneinTONzeolitewereallintheten—memberedringofTON．At273Ktheabsolutevalueofadsorptionenergyofpropanewashigherthanthatofmethaneandethane．whileat773Kallofthembecamethesa

6、mevalue．Inanycasestheabsolutevaluesofadsorptionenergiesforthethreegaseswerelessthan100kJ／mol，meaningtheadsorptionofthemonTONwasphysicaladsorption．TheadsorptioncharacteristicsofpurecomponentandmixtureofgasesonTONcouldbereferencedinthepracticaladsorption—desorptionprocessinTONfor

7、gasesseparation．Keywords：adsorption；molecularsimulation；TONzeolite；adsorptionisotherm；adsorptionenergy；desorption沸石作为吸附剂和催化剂，已被广泛应用于环过程，吸附与脱附都是必不可少的步骤。传统境工程。无论是气体吸附分离过程，还是催化反应的实验方法虽然可以研究气体分子在沸石中的吸附一收稿日期：2009—01—04通讯联系人：李智，Tel：0731—82300658；E—mail：knight_lizhi@yahoo．corn．Crl148石

8、油学报(石油加工)第26卷脱附行为，但是非常麻烦，消耗大量人力、物力，在处理特殊组分或者气相混合物的情况时尤