銅基離子液體分離乙烯和乙烷的研究.pdf

1、乙烯或丙烯等一元烯烴是聚合物生產(chǎn)等化工過程中的重要原料，但原料氣常伴有烷烴氣體，因此需要將烷烴與烯烴有效分離以滿足工業(yè)應(yīng)用。由于烯烴和炔烴的沸點(diǎn)接近，常規(guī)的蒸餾分離法設(shè)備投資和運(yùn)營費(fèi)用高、能耗大、分離效果差，因此發(fā)展新型分離技術(shù)勢在必行。很多研究表明，烯烴和金屬間存在π鍵，利用其相互作用通過對乙烯的吸收可實(shí)現(xiàn)乙烯和乙烷的分離。由于離子液體在揮發(fā)性和毒性等方面都表現(xiàn)出了優(yōu)于常規(guī)有機(jī)溶劑的性能。
　　因此，本文首先采用1-丁基-3-甲

2、基-咪唑氯鹽(BmimCl)和N-甲基吡啶氯鹽（HNMPCl）分別與Cu(Ⅰ)鹽以不同比例合成BmimCl-CuCl、2BmimCl-CuCl、3BmimCl-CuCl、HNMPCl-CuCl、2HNMPCl-CuCl和3HNMPCl-CuCl六種離子液體，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了等體積氣體吸收裝置，探究了該類離子液體分離乙烯和乙烷的性能。之后，對吸收過程的動力學(xué)進(jìn)行深入研究并計(jì)算出相應(yīng)的選擇系數(shù)。結(jié)果表明，相同條件下，咪唑基離子液體較吡啶基

3、離子液體具有更高的分離乙烯和乙烷的性能，其中BmimCl-CuCl分離效果最佳。在溫度為298K，壓力為0.8MPa下，BmimCl-CuCl的選擇系數(shù)達(dá)到7.1，對乙烯的吸收容量高達(dá)1.18mol/L。同溫同壓下，2BmimCl-CuCl和3BmimCl-CuCl的選擇系數(shù)分別僅為5.3和4.2，對乙烯的吸收容量分別僅為0.86mol/L和0.69mol/L。298K時(shí)，BmimCl-CuCl吸收乙烯的速率常數(shù)為0.065/min，隨