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第 6 期 周永贤,等: 蒸汽晶化法制备 EMT 分子筛及其烯烃净化性能 ·1045·
间分别为 73.0 和 73.4 h(图 6 b),HEMC-2 分子筛
对甲 醇、丙醛的累积吸附容量分别为 55.99 和
113.93 mg/g,SEMC-2 分子筛对甲醇、丙醛的累积
吸附容量分别为 56.35 和 116.88 mg/g。
图 5 蒸汽晶化温度对晶体 XRD 谱图的影响
Fig. 5 XRD patterns of the products at each steam
crystallization temperature
分析图 5 可知,当温度由 105 ℃升高至 125 ℃
时,制备得到的晶体均为纯的 EMT 分子筛,且结晶
度相似。然而,当蒸汽晶化温度升高至 135 ℃时,
XRD 谱图中检测到了丝光沸石(MOR)晶体。因此,
蒸汽晶化温度低于 135 ℃时,才能制备得到纯的
EMT 分子筛。
综上所述,在 n(Na 2 O)∶n(Al 2 O 3 )=2.4∶1.0,蒸
汽晶化时间为 6 d,蒸汽晶化温度低于 135 ℃时,才
能制备得到结晶度良好、纯度高的六方晶型 EMT
分子筛。
2.2 SEMC-2 分子筛吸附性能测定
EMT 分子筛由于具有优于 13X 分子筛的特殊 图 6 氮气体系中 HEMC-2 和 SEMC-2 分子筛对甲醇和
结构,而被应用于从烯烃中脱除痕量的甲醇、丙醛 丙醛杂质的吸附脱除曲线
Fig. 6 Methanol and propanal removal curves in N 2 system
等极性含氧杂质。为进一步确定蒸汽晶化法制备得 by HEMC-2 and SEMC-2 zeolites
到的 EMT 分子筛对极性含氧化合物深度净化性能
的影响,采用含微量甲醇、丙醛两种极性含氧杂质 为了进一步探究 SEMC-2 分子筛对烯烃中微量
的氮气和乙烯原料气为模拟气对 SEMC-2 分子筛进 极性含氧杂质的深度吸附净化性能,采用含摩尔分
行评价,结果见图 6 和 7。 数为 0.10%的甲醇、丙醛的乙烯原料气为模拟气,
图 6 为氮气体系中的 HEMC-2 和 SEMC-2 分子 模拟工业情况进行净化评价,结果如图 7 所示,图
筛对甲醇、丙醛的吸附穿透曲线,图 6 b 为图 6 a 的 7b 为图 7a 的局部放大图。
局部放大图。t=0 时的含量为初始氮气中甲醇和丙醛 结果表明,二者的深度净化性能并没有展现出
两种极性含氧杂质的含量,甲醇和丙醛的摩尔分数 明显的差异。在乙烯体系中,HEMC-2 和 SEMC-2
均为 0.02%。由于甲醇的极性(偶极矩 5.64×10 30 分子筛的吸附穿透时间分别为 22.84 和 23.60 h,
Cm)小于丙醛的极性(偶极矩 8.34 × 10 30 Cm), HEMC-2 和 SEMC-2 分子筛对甲醇、丙醛的累积吸
所以甲醇更容易穿透 EMT 分子筛,故常以出口气中 附容量分 别 为 98.17、171.64 mg/g 和 101.44、
甲醇摩尔分数大于 0.0001%作为穿透指标。 180.34 mg/g。EMT 分子筛在乙烯体系中相对较大的
分析图 6 可知,与水热晶化法制备得到的 累积吸附容量是由于较高的初始杂质含量所致。杂
HEMC-2 分子 筛类 似,蒸 汽晶 化法制 备 得 到 的 质浓度越高,吸附过程的推动力越大,越容易脱除,
SEMC-2 分子筛同样能将氮气体系中微量的甲醇、 进而吸附容量越大。
丙 醛两种 极性 含氧杂 质深 度脱除 至摩 尔分 数 烯烃用净化材料必须同时具备优良的深度净化
0.0001%以下,且二者的深度吸附净化性能并没有展 性能和较长的使用寿命。采用乙烯原料气为模拟气,
现出明显的差异。在杂质摩尔分数为 0.02%的氮气 考察了 SEMC-2 分子筛再生次数对甲醇的吸附脱除
体系中,HEMC-2 和 SEMC-2 分子筛的吸附穿透时 性能的影响,结果见图 8。