乙烯 (C2H4) 是世界上生产量和消费量最大的化学产品之一,在石化工业中有举足轻重的作用。C2H4的产量是衡量一个国家石油化工水平的重要标志,我国的C2H4产能长期位居世界第二,仅次于美国。虽然全球C2H4产能不断增加,但是C2H4终端需求持续快速增长,使得全球C2H4市场存在供需紧张,需求持续旺盛。以中国为例,2018年我国C2H4总产能达2500万吨,较十年前增加近1500万吨。然而C2H4的当量消费量从 2008 年的 2100 万吨增至2017年的4100万吨,呈现近乎翻倍的增长,产量仍难以满足消费量需求。长期以来我国C2H4对外依存度高,近十年来对外依存度均超过50%,急需扩宽C2H4来源以填补我国C2H4供需缺口.
炼厂干气中回收乙烯是扩宽C2H4来源的有效途径,但C2H4和C2H6物理性质和分子尺寸非常接近,分离困难。金属有机骨架材料 (MOFs) 近年来在低碳烃分离领域展现出广阔的前景。本工作采用氨吸附改性调节UTSA-280的结构,通过一维直孔道大小的调节实现C2H4/C2H6的高效分离。改性后的UTSA-280具有独特的超微孔结构能提升C2H4的吸附,而完全不吸附稍大的C2H6,实现理想的C2H4/C2H6吸附选择性(>1000)。结果表明,改性后的UTSA-280的C2H4吸附量可提高至2.83 mmol/g,与未改性的材料相比增加29%,并且能阻挡C2H6的吸附,最终达到>1200的C2H4/C2H6选择性。蒙特卡罗分子模拟(GCMC)计算C2H4/C2H6混合气体(1:1)的吸附得出,改性后UTSA-280孔内的C2H4吸附相比于C2H6具有更多的吸附分布。通过C2H4/C2H6混合气体穿透实验测试,改性后的UTSA-280材料能展现出48 min以上的分离时间,相比于未改性的材料,分离性能提升近1倍.
《化学学报》(Acta Chimica Sinica)是我国创刊最早的一本综合性化学学术期刊(始于1933年),也是最早被SCI收录的中国化学领域期刊。《化学学报》由中国化学会和中国科学院上海有机化学研究所主办,刊载化学各学科领域基础和应用基础研究的原始性、首创性研究成果,面向国内外公开发行。《化学学报》历史悠久,它的诞生和发展凝聚了老一辈化学家的心血,也融汇了年轻一代化学家的辛勤浇灌和各级部门领导的鼎力支持。《化学学报》在我国化学界一直享有较高的声誉和学术地位,是目前SCI影响因子最高的中文期刊。论文链接:http://sioc-journal.cn/Jwk_hxxb/CN/10.6023/A20040130