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两步干凝胶转化法制备UiO-66膜并用于己烷异构体的高效分离

2024-01-22王宇轩花敬贤潘宜昌徐南平

石油炼制与化工 2024年1期

王宇轩,花敬贤,潘宜昌,徐南平

(1.南京工业大学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,南京 210009;2.苏州实验室)

己烷异构体的分离是化学工业中一个重要过程。正构烷烃或单支链烷烃适合作为裂解制烯烃(乙烯)装置的原料,而多支链烷烃则适合作为高品质汽油的调合组分。根据支链化程度对己烷异构体进行分离,特别是对线性/单支链烷烃与其双支链烷烃异构体的分离,是轻石脑油高值化利用的关键与前提[1-2]。目前化学工业中依赖高能耗的热法精馏来分离己烷异构体,但因各异构体的物性极为相近,导致工艺复杂且分离能耗居高不下。“双碳”战略目标的提出,以强约束和明确目标倒逼石化行业绿色低碳转型[3-7]。因此,发展高效、低能耗的分离技术显得尤为迫切,对推动化学工业达成“双碳”战略目标具有重要意义。

膜分离技术是公认的新一代高效分离技术,具有分离效率高、能耗低、环境友好等优点,被广泛运用于石化行业中,以实现对固液、液液、气体等分离过程流程再造,提高过程效率,降低能耗强度[8-13]。渗透汽化是一种被广泛采用的膜分离方法,其依靠选择透过膜材料两侧的化学势差驱动液体混合物的分离、提纯与浓缩[14-16]。金属-有机骨架(MOF)材料作为一类新兴发展的多孔结晶材料,其结构的多样性赋予其高度可设计的孔道结构和表面功能,在解决工业挑战性的己烷异构体分离难题方面备受关注[17-21]。网状化学的成功部署使得MOF的孔结构能够被精确控制,以提供对不同支链化异构体的精准鉴别能力[22-23]。……

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