双金属卤化物与芳香烃分子络合作用机制及芳香烃高效分离应用基础
批准号:
22078359
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
孟祥海
依托单位:
学科分类:
能源化工
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
孟祥海
中文摘要
直馏石脑油中低浓度芳香烃的分离是其所含脂肪烃与芳香烃优化利用的前提,但目前尚没有从石脑油中分离出低浓度芳香烃的经济可行的工艺技术。混合二甲苯中对二甲苯的低能耗低成本分离是对二甲苯行业发展的必然要求,而现有分离工艺技术的能耗高、成本高或所用分离剂毒性大。上述两个过程都涉及到芳香烃从烃类混合物中的选择性高效分离。本项目提出利用双金属卤化物与芳香烃分子可定向络合的特性,依据络合物的物性差异实现芳香烃的选择性高效分离。本项目计划探索双金属卤化物与芳香烃分子的络合作用机制,研究双金属卤化物-芳香烃络合物的组成结构与其物性之间的构效关系,获得石脑油中芳香烃的络合分离规律以及混合二甲苯中对二甲苯的络合分离规律,形成石脑油中低浓度芳香烃的定向络合高效分离新方法,以及混合二甲苯中对二甲苯的低能耗低成本的定向络合高效分离新方法或络合-结晶分离新方法,同时为其它过程中芳香类化合物的分离技术研发提供参考。
英文摘要
The separation of low content aromatic hydrocarbons from straight-run naphtha is the prerequisite for the optimal utilization of both aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons in naphtha. However, there is no economical and feasible technology to separate low concentration aromatic hydrocarbons from naphtha at present. The separation of paraxylene from xylene mixture at low energy consumption and low cost is an inevitable requirement for the development of paraxylene industry. However, the existing separation technologies have such disadvantages as high energy consumption, high cost or high toxicity of the used separating agent. Both processes involve the selective and efficient separation of aromatic hydrocarbons from hydrocarbon mixtures. In this project, the characteristic of directional complexation between bimetallic halides and aromatic hydrocarbons was proposed to realize the selective and efficient separation of aromatic hydrocarbons based on the difference of physical properties of the complexes. In this project, we plan to explore the complexation mechanism between bimetallic halides and aromatic hydrocarbon molecules, to study the structure-activity relationship of the composition structure of the bimetallic halide-aromatic hydrocarbon complex and its physical properties, and to obtain the complexation separation law of both aromatic hydrocarbons from naphtha and paraxylene from xylene mixture. Then, a new method of the directional and efficient separation of low content aromatic hydrocarbons from straight-run naphtha can be developed, as well as both a new method of the directional and efficient separation and a new method of the complexation-crystallization separation of paraxylene from xylene mixture at low energy consumption and low cost. This project study will provide reference for the research and development of separation technologies of aromatic compounds in other processes.
直馏石脑油中低浓度芳香烃的分离是其所含饱和烃与芳香烃优化利用的前提,但目前尚没有从石脑油中分离出低浓度芳香烃的经济可行的工艺技术。混合二甲苯中对二甲苯的低能耗低成本分离是对二甲苯行业发展的必然要求,但现有分离工艺技术的能耗高、成本高或所用分离剂毒性大。使用络合分离法可以克服上述问题,双金属卤化物的组成与结构具有可设计性,可与不同芳香烃分子进行络合,利用络合物之间的物性差异是实现络合分离的关键。因此,本项目旨在设计合成双金属卤化物与芳烃进行络合,研究其络合机制,探明分离机理,进而开发新的分离工艺。.1、针对双金属卤化物与芳烃的络合机制,成功制备了多种双金属卤化物(包括AlCl3和CuCl、AgCl、SnCl2的组合),以及双金属卤化物与芳香烃(苯、甲苯、二甲苯、乙苯、三甲苯等)的络合物。系统研究了双金属卤化物与芳香烃生成络合物的规律,并通过多种仪器分析方法对络合物的液相下和固相下的化学结构进行了详细的分析表征。进一步结合量子化学计算,深入分析了双金属卤化物与芳香烃分子之间的络合作用机制。.2、针对烃类中芳香烃混合物的络合分离,考察了多种双金属卤化物的芳香烃分离效果,研究了芳香烃与饱和烃在萃取相和萃余相中的平衡分配系数,探究了络合物的生成规律、芳香烃的分离规律以及最优条件,考察了双金属卤化物的循环使用性能,建立了烃类中芳香烃混合物的络合-萃取分离新技术。同时,通过模拟计算揭示了双金属卤化物与芳香烃的分离机理。.3、针对二甲苯混合物中对二甲苯的络合分离。分析了双金属卤化物-二甲苯络合物的结构和物性差异,进而探究了络合和结晶过程中各操作参数对分离效果的影响,并成功实现了双金属卤化物的回收。基于此,开发了络合-熔融结晶和络合-溶液结晶两种对二甲苯分离新方法,均可显著提高结晶过程的操作温度。
吸收与萃取过程中杂原子化合物的定向转移与控制基础研究
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批准号:21276275
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:孟祥海
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依托单位:
新型离子液体催化环己酮肟Beckmann重排反应的研究
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批准号:20806091
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2008
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负责人:孟祥海
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依托单位:
国内基金
海外基金