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阿贡实验室开发乙烷转化为乙烯的膜技术
2008年15期 发行日期:2008-04-22
阿贡实验室开发乙烷转化为乙烯的膜技术
  美国能源部阿贡(Argonne)国家实验室最近开发出将烷烃转化为烯烃的膜技术,利用该技术可减少废弃的能源
用量及污染物排放,提高效率和产率。
  蒸汽裂解(或称热解)已成为生产乙烯、丙烯和1,3-丁二烯等产品广泛采用的方法。然而对于复杂的烃类转化,
热裂解工艺存在转化率低、选择性差等缺点。除了需要分离低价值副产物(如氢气、甲烷和乙炔)的设备并循环未
热解的乙烷外,其较低的产率和选择性需要使处理量达到一定规模才能保持其竞争性。热裂解是能量密集过程,在
427~649℃之间裂解采用高吸热反应,副产物分离需采用制冷的冷凝步骤。
  阿贡国家实验室研究人员开发了几种类型的氢转移膜(属于金属复合材料膜,为氧化铝或部分氧化锆粉末与一种
或多种Pd、Nb、V、Zr、Ta合金或混合物的金属粉末经烧结的均相混合物)。其原理是烷烃首先与膜表面层相接触,
而后烷烃脱氢为烯烃,原子态氢可优先通过金属复合材料膜,烯烃则留在膜的另一侧。研究人员将这种膜用于丙烷
转化为丙烯试验时,丙烷选择性为90%,丙烯产率为75%。膜的工作范围为700~850℃。
  实际装置中,被运送的氢气将在膜的无烃类一侧进行燃烧,与空气中的氧气进行反应,以提供加热膜所需的能
量。这种能效方法可望大大减少热解引起的CO2、CO、NOx和其他有害物质的排放。目前该技术已申请美国专利。(禾)
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