分子筛在石油加工中的应用和作用

七月四号星期四

分子筛在石油加工中的应用和作用

分子筛在石油化工中最主要的用途是催化作用。工业上用量最大的是分子筛裂化催化剂。使用分子筛催化的优点是活性高，选择性高，稳定性好，抗毒能力强。择形催化是一种将化学反应与分子筛吸附及扩散特性结合的科学,通过它可以改变已知反应途径及产物的选择性。导致择形催化的机理有两种，一种是由孔腔中参与反应的分子的扩散系数差别引起的，称为质量传递选择性；另一种是由催化反应过度态空间限制引起的，称为过渡态选择性。择形催化有四种形式：反应物择形催化（当反应混合物中某些能反应的分子因太大而不能扩散进入催化剂孔腔内，只有那些直径小于内孔径的分子才能进入内孔，在催化活性部分进行反应）；产物的择形催化（当产物中某些分子太大，难于从分子筛催化剂内孔中扩散出来）；过渡态限制的选择性（反应物和产物都不受催化剂窗口孔径扩散的限制，只是由于需要内孔或笼腔有较大的空间，才能形成相应的过渡态）；分子交通控制的择形催化（在具有两种不同形状和大小孔道分子筛中，反应物可以很容易地通过一种孔道进入到催化剂的活性部位，进行催化反应，而产物分子则从另一孔道扩散出去，尽可能地减少逆扩散，从而增加反映速率）。分子筛对烯烃聚合有较好的催化作用，其活性为：异丁烷>丙烷>乙烯。在实际应用中可以把分子筛做成不同孔径以针对特定的反映。

分子筛吸湿能力极强，因此被广泛的用作干燥剂。吸收器油可用于分子筛干燥，使原来环境温度下操作的油吸收设备能转变为更有效的，在低温下操作的回收设备，油中存在的水分在一定的低温下生成碳氯化合物的水化物，引起堵塞和污染。分子筛的吸水作用会使水分减少，吸收器可在相对较高的温度下工作。在氟化氢或硫酸的烷化反应中，应用分子筛干燥原料可改善腐蚀和降低酸耗。分子筛可循环利用，吸水后，可在干燥箱250-300度干燥4小时以上，可以除掉绝大部分水分（再生不彻底）或者先用干燥箱150度干燥1小时，再用高温马弗炉500-550度焙烧1小时，可以除掉结晶水（再生完全）。

分子筛也可以做吸附剂，以除去硫化物。在二氧化碳含量较高的小储藏量的酸气井中,，天然气用分子筛吸附脱硫极为有利，通常用碱性吸收井不经济，分子筛对硫化氢的选择性比二氧化碳高。可用仪器自动控制，操作距离更远更安全。轻质碳氢化合物气流用分子筛液相吸附脱硫, 可得良好效果, 因为硫化合物的极性

此碳氢化合物高得多, 故能得到分离, 这个方法特别适用于丙烷的脱硫。分子量较高的碳氢化合物易被分子筋所吸附, 与硫化合物分离较难。吸附作用也应用于天然气油中，但在经济方面考虑时，生产量太少，效益低。分离碳氢化合物与氢气，提纯催化裂化物，提纯芳香族溶剂，提纯喷气燃料，回收正构烷烃用于石蜡或合成洗涤剂的原料，在异构化，重整，烷化等反应中，分子筛可代替分馏将产物中的未作用正购烷烃分离出来。爱苏工程研究所试验从油气厂中用分子筛吸附及解吸以分离氢气,分子筛是可以“吸附--脱附（再生）--吸附--脱附（再生

--、………………”，以至永远的。

此外，分子筛还有可用于层析，制造纳米材料，分子筛还有润滑的作用。另外的分子筛吸附的一个重要用途是分子筛制氧机，以空气为原材料，不需任何添加剂，常温下接通电源，通过分子筛吸附氮气及其它气体，即可从空气中分离出纯度为90%以上的医用氧。

分子筛的应用相对很广泛，尤其实在石油加工中几乎运用到了方方面面。分子筛有很大的发展前景。