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将烃类族组成定向分离的分子管理策略可以大幅度提高石脑油资源的优化配置水平。为更好地适应乙烯工业和芳烃工业对原料数量的要求,本文合成了分离石脑油中富含烷烃组分(正构烷烃、单甲基异构烷烃)和富含非烷烃组分(复杂侧链异构烷烃、环烷烃和芳烃)的分子筛吸附剂,并研究了其吸附性能。论文首先在理论分析和实验对比6种吸附材料的基础上,确定ZSM-5分子筛对单甲基异构烷烃吸附性能较优。通过优化工艺条件下合成的ZSM-5分子筛吸附剂,在25℃下2-甲基戊烷的吸附量为0.0383g/g分子筛,比参比ZSM-5分子筛高49%。优化的合成工艺条件为:以正丁胺为模板剂,原料配比为n(SiO2):n(Al2O3):n(Na2O):n(H2O)=80:1:7:2450,25℃下陈化36 h,180℃下晶化48h。由分析表征结果可知,合成的ZSM-5分子筛具有较高相对结晶度,平均孔径约为0.58nm,比表面积和孔容明显高于参比ZSM-5分子筛。论文对合成ZSM-5分子筛的成型条件进行了考察,在拟薄水铝石用量8%、田菁粉用量5%、硝酸浓度5%的条件下,成型后直径为5 mm的分子筛颗粒强度为29N。25℃下,2-甲基戊烷的吸附量为0.0351g/g分子筛。考察了单甲基异构烷烃在成型ZSM-5分子筛上的液相吸附动力学,获得了吸附温度为10~40℃下2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2-甲基庚烷和3-甲基庚烷的扩散系数,其表观扩散活化能分别为15.57 kJ/mol、20.49 kJ/mol、17.82 kJ/mol和21.68 kJ/mol。结构相同时,长碳链单甲基异构烷烃的扩散活化能较大;碳数相同时,3-甲基异构烷烃的活化能高于相应的2-甲基异构烷烃。在固定床吸附柱中考察了合成ZSM-5分子筛对石脑油的分子管理效果。结果表明,ZSM-5分子筛对石脑油中正构烷烃、单甲基异构烷烃和芳烃的吸附量分别为0.0529、0.0158和0.0023g/g分子筛,对复杂侧链异构烷烃和环烷烃不吸附。合成ZSM-5分子筛可以吸附分离石脑油中含量约30.4%的正构烷烃和约11.8%的单甲基异构烷烃,吸余油的芳烃潜含量达到31.63%,比石脑油提高约10个百分点。