NaX沸石吸附储氢的分子模拟

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法,模拟了温度40～293K、压力10000kPa下,氢气在NaX沸石中的吸附行为。结果表明,氢吸附量随温度的升高而下降,随压力的增加而增加,40K时氢的最大吸附量为2.63%(质量分数)。吸附温度对氢在NaX沸石中的吸附位有重要影响,在较低温度下,阳离子和沸石骨架原子(O、Si和Al原子)是氢分子的稳定吸附位;而在较高温度下,仅沸石骨架原子是氢分子的稳定吸附位。     

小分子烯烃在丝光沸石上吸附的分子模拟

结合分子力学模拟方法，研究了丙烯和4种C4单烯烃异构体在丝光沸石内的物理吸附，得到了单组分条件下各组分等压吸附性能曲线，以及等组成多组分体系和不等组成多组分体系的等压吸附曲线。模拟计算结果对利用丝光沸石的吸附脱附过程提供了有益的参考。     

小分子烷烃在TON沸石上吸附性能的计算机模拟

采用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟计算了甲烷、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,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273 K时,丙烷在TON上的吸附能绝对值远大于甲烷和乙烷;在773 K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100 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.     

小分子烷烃在TON沸石上吸附性能

 采用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟计算了甲烷、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,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100 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。     

高岭石甲烷吸附规律的分子模拟研究

高岭石作为黏土矿物的主要吸附载体,其对甲烷吸附的贡献不可忽略。考虑高岭石独特的1∶1型双层晶体结构,建立高岭石双层吸附空间模型。采用巨正则系综下的蒙特卡洛方法研究甲烷分子与高岭石超晶胞的定位吸附模拟和高岭石对甲烷的等温吸附模拟,分析高岭石的晶体结构、温度和含水率对甲烷吸附行为的影响。研究结果表明:高岭石硅氧四面体层(硅氧烷化面)对甲烷的吸附作用强于铝氧八面体层(铝氧羟基化面),甲烷优先吸附于硅氧烷化面;吸附的甲烷分子呈聚集态分布于硅氧四面体六元环空穴上方位置,且以正三角锥构型吸附最为稳定;在280～400 K温度下,高岭石吸附甲烷符合Langmuir等温吸附类型,且属于物理吸附;甲烷吸附量和吸附热均随温度升高而呈线性降低,证实可以利用低温条件下的吸附量预测高温条件下的吸附量;高岭石吸水饱和前,水分子的存在不会改变高岭石对甲烷的吸附趋势和类型,仅降低甲烷吸附量,当含水率由0增至20.94%,甲烷吸附量下降35.06%。     

大庆催化裂化干气的利用

了国内利用催化裂化干气有用组分的几种技术，分析了大庆石油化工总厂炼油厂建一套７万ｔ／ａ的处理装置，可回收９８７８ｔ／ａ乙烯，增加产值２７４１万元／ａ，增加利润８６７．７万元。     

变压吸附分离技术用于催化裂化干气提纯氢

采用变压吸附气体分离技术，从催化裂化干气中提取高纯度氢气。氢气纯度高达９９．９％以上，回收率在８９％以上，具有较好的经济效益和社会效益，为国内炼油厂制氢开拓了一条新途径，提高了资源的利用率。     

催化裂化干气的综合利用

介绍了从催化裂化干气中分离氢，干气作制氢原料，干气与苯烷基化反应制乙苯和干气浓缩后送乙烯装置回收乙烯和轻烃等干气的回收利用途径，其中以后一种方法为佳。     

活性炭表面官能团对苯吸附性能影响的分子模拟

利用Material Studio(MS)软件构建了具有氢基、羟基、羰基和羧基不同官能团的活性炭结构模型,并使用巨正则蒙特卡洛方法,在微观层面上分析了活性炭吸附苯分子的吸附等温线、等量吸附热、吸附作用能以及吸附构型.结果表明:活性炭中引入羧基和羰基官能团有利于提高其对苯分子的吸附量和吸附速率,且羧基的影响程度要高于羰基...     

Molecular Simulations of FCC Dry Gas Components Adsorption in Zeolite Y

Adsorption of FCC dry gas components, hydrogen(H_2), nitrogen(N_2), methane(CH_4), ethane(C_2H_6) and ethylene(C_2H_4) in zeolite Y was studied by performing the Grant Canonical Monte Carlo(GCMC) simulations at 298K and 823K and under a pressure range up to 10 MPa. Simulation results were analyzed using the Langmuir model, which presented fitting of dry gas components adsorption to be suggested as the monolayer adsorption. C_2H_4 presented most single adsorption amount, which reached 7.63 mol/kg at 298K under a pressure of 200kPa. Thermodynamic parameters of the Gibbs free energy change, enthalpy change and entropy change were analyzed based on adsorption equilibrium constant obtained from the GCMC simulations. The results suggested that it was more favorable for C_2H_4 to be adsorbed in zeolite Y. Adsorption molecules were in ordered arrangement in the zeolite, and C_2H_4 exhibited a more orderly arrangement than other components. Additionally, a competition in the adsorption of a mixture of dry gas components was found, and supercages were the priority adsorption space. The competition was favorable to CH_4 and C_2H_6, and the competitive power was affected by temperature.     

Y分子筛催化异丁烷/丁烯烷基化反应中焦组分的吸附模拟

选取分子筛催化异丁烷/丁烯烷基化反应过程中不同结构类型和碳数的焦组分模型化合物,采用分子模拟方法计算模型化合物在Y分子筛孔道内B酸中心附近的稳定吸附构象,研究焦组分在Y分子筛孔道内的吸附能力差异性和堵孔效应。结果表明,不同结构类型焦组分的吸附能力由强到弱的顺序依次为烯烃类、烷基苯类、烷基萘类、烷烃类、烷基环己烷类、烷基萘烷类;焦组分碳数的增加对焦组分与B酸中心之间的相互作用并无影响;直链类焦组分对Y分子筛的孔道内呈二维空间占据,环状类焦组分对Y分子筛的孔道内呈三维空间占据,而双环类焦组分在X方向上对所在12元环孔道的径向空间占据更大,堵孔效应更明显。     

催化干气中乙烯的回收利用

介绍了几种干气回收乙烯技术：干气生产乙苯技术，工艺比较简单，可以直接生产乙苯．但因催化干气中乙烯浓度较低，相对高纯度乙烯来说，其设备投资相对较大；深冷分离技术能耗高，装置投资大；变压吸附的主要缺点是难以通过一次分离得到聚合级乙烯，一般条件下得到的乙烯纯度为80％（体积分数），如采用配套组合工艺生产高纯度乙烯，投资相应增大；中冷油吸收技术，只能生产84％（体积分数）粗乙烯；先进的回收系统技术．能耗低．比常规的深冷分离技术节能15％-25％，烃类回收率达到96％，对原料适应性强、产品纯度高，但该工艺为国外技术．涉及的专利费用较高。     

催化蒸馏法干气制乙苯工艺的研究

研究了改性β沸石催化剂上催化蒸馏法干气制乙苯的工艺过程 ,考察了各工艺参数对烷基化反应的影响 ,提出了适宜的工艺条件 :催化剂装填体积分数 2 0 % ,乙烯质量空速 0 2 87h- 1 ,进料苯烯摩尔比≥ 2 5 ,反应压力≥ 2 0MPa ,反应温度 14 0～ 180℃ ,干气乙烯体积分数≥ 12 %。此时乙烯转化率可达 95 %以上 ,乙苯选择性大于 95 % ,烷基化反应基本无二甲苯生成     

从催化裂化干气中分离乙烯的吸附剂研究

首先筛选了预处理吸附剂,发现承德果壳炭吸附性能较好。考察了3类乙烯吸附剂,特别是CuCl／活性炭吸附剂的性能,并获得了制备CuCl／活性炭吸附剂较佳的条件:CuCl负载量为25％,室温下浸渍时间为10 h,焙烧温度450℃,焙烧时间4 h。在该吸附剂上,当吸附压力0.45 MPa(表压)、吸附温度40℃时,乙烯吸附量为1.135 mmol／g,分离因数为1.86。与AgNO3／SiO2和CuCl／分子筛吸附剂相比,CuCl／活性炭吸附剂对乙烯的吸附量较大,而分离因数较小。     

催化精馏法干气制乙苯新工艺的研究

在改性的β沸石催化剂上研究了催化精馏法干气制乙苯的工艺过程,考察了各工艺参数对烷基化反应的影响,并提出了适宜的工艺条件:乙烯质量空速小于0 25h-1、进料苯烯摩尔比大于4、反应压力大于1 5MPa、反应温度150～180℃。在此条件下,乙烯转化率大于96%,乙苯选择性大于94%,反应产物中基本上无二甲苯生成。     

无黏结剂沸石分子筛的制备和应用进展

对无黏结剂沸石分子筛的制备和应用进展进行了综述,介绍了无黏结剂沸石分子筛的3种制备方法:液固相转化法、气固相转化法和组装成型法,概述了无黏结剂沸石分子筛在吸附分离、离子交换、催化反应以及生物大分子分离等领域的应用状况,探讨了今后无黏结剂沸石分子筛在优化制备工艺、改善机械强度、拓展应用和提高性能等方面的研究重点。     

重油催化裂解过程中丙烯和干气的生成历程

采用固定床微反实验装置考察了大庆蜡油不同转化深度下的催化裂解反应的产物分布,探讨了重油催化裂解过程中丙烯和干气的生成历程。结果表明,重油催化裂解过程中,丙烯的生成是原料一次裂解和汽油馏分二次裂解共同作用的结果。当原料转化深度较低时,丙烯已由原料中烷烃的一次裂解反应大量生成;随着原料转化深度的增加,汽油馏分二次裂解生成丙烯的反应所占比重增大。在原料一次裂解为主生成丙烯的反应阶段内,干气主要由烷烃发生单分子裂化反应生成,而在汽油馏分二次裂解为主生成丙烯反应阶段内,芳烃和烯烃缩合生焦反应对干气生成的影响更为显著。     

噻吩、吡咯、呋喃在H-FAU分子筛中吸附和扩散行为的分子模拟

采用蒙特卡洛方法(GCMC)和分子动力学方法(MD),研究了在823 K、100~1000 kPa条件下噻吩、吡咯和呋喃3种典型的杂原子分子在H FAU分子筛中吸附和扩散性能,分析了3种分子在H FAU分子筛中的概率密度分布、分子扩散动力学和径向分布函数(RDF)。单组分吸附模拟的结果表明,噻吩的饱和吸附量和吸附热最大,吡咯居中,呋喃最小。三元混合组分的吸附模拟表明：噻吩的吸附强度明显大于吡咯和呋喃;3种分子在分子筛的超笼和SOD笼中均有分布,且噻吩在超笼中更加集中;3种分子在孔道中扩散阻力的大小依次为噻吩、吡咯、呋喃;噻吩、吡咯和呋喃主要通过分子环区的离域电子及杂原子与孔道表面H质子进行作用。