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《中国石油大学(华东)》 2016年
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渗透汽化法汽油脱硫用乙基纤维素膜的制备及其改性研究

刘敏  
【摘要】:渗透汽化膜脱硫是一种非加氢脱硫技术,具有可深度脱硫、不损失辛烷值、投资费用少等优点,被认为前景可观的汽油脱硫方法。但由于膜材料开发受限,没有实现真正的工业化。本文以膜材料为研究对象,开展膜材料的选用、改性、工艺优化等一系列研究。论文以聚偏氟乙烯(PVDF)为底膜,乙基纤维素(EC)为分离层,以1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为交联剂,在紫外辐射下进行交联反应。红外和扫描电镜分析表征发现交联反应成功进行,交联后膜的形态发生显著变化;EC交联膜的制备工艺优化研究结果得到膜的最佳制备工艺为:固含量18%、交联剂含量22%、最佳成膜温度为50°C;在最佳制膜工艺下确定膜的最佳使用条件为:脱硫温度80°C,此时控制渗透侧压力30~100 Pa,进料流速90 mL/min,测得膜通量为2.434 kg/(m~2·h),硫富集因子4.367;实验中采用两种交联剂对EC膜进行改性对比,同等条件下,膜的通量大小次序为:HDDATMPTA;硫富集因子大小次序为:TMPTAHDDA。基于π-d络合,论文引入AgNO_3对EC膜进行杂化改性,并将AgNO_3杂化膜与EC交联膜进行比较,当温度低于80°C时,杂化膜的选择性较好,而EC交联膜的渗透通量较高;杂化膜的扫描电镜表明AgNO_3均匀的分散在膜中,无明显的团聚现象。根据相似相溶原则,引入丙烯酰氯对膜进行接枝改性。接枝产物的衰减全反射红外光谱图中出现了双键和羰基的吸收峰,说明丙烯酰氯已经成功的接枝在EC上;X射线衍射图表明接枝并没有改变EC的出峰位置,但是峰强度减小,接枝产物的结晶度减小;接枝后EC膜的硫富集因子为4.85,通量为1.928 kg/(m~2·h),而杂化膜的硫富集因子为4.925,通量为1.505 kg/(m~2·h),虽然接枝后EC膜的硫富集因子比杂化膜略有降低,但通量增大了0.423 kg/(m~2·h)。
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TE624.55;TQ051.893

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