Page 45 - 《精细化工》2020年第7期

第 37 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.37, No.7
202 0 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2020

综论
丙烯/丙烷吸附分离材料研究进展

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张延鹏，张胜中，王红涛，张 英
（中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，辽宁 大连 116045）

摘要：在丙烯的生产过程中，因丙烯/丙烷的分子大小及挥发性较为接近而难以高效分离，其精馏分离过程能耗
较高。变压吸附（PSA）技术作为一种高效的气体分离技术，其核心是高效吸附剂的开发。该文综述了近年来
国内外关于丙烯/丙烷分离吸附剂的研究进展。重点介绍了分子筛、碳分子筛以及金属-有机骨架材料（MOFs）
在丙烯/丙烷分离上的应用。详细阐述了影响多孔材料丙烯/丙烷吸附分离比的关键因素，并对比了几种吸附分离
材料的优缺点。研究发现，应根据实际应用场合、原料气体的组成、丙烯/丙烷相对含量以及吸附材料的实际使
用条件等来选择合适的吸附剂。最后，对丙烯/丙烷吸附分离材料的开发及其在实际中的应用进行了展望。
关键词：丙烯/丙烷分离；变压吸附；分子筛；碳分子筛；金属有机骨架材料
中图分类号：TQ221.2；O647.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 07-1327-07

Research process of adsorption-separation materials for
propylene/propane separation

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ZHANG Yanpeng, ZHANG Shengzhong, WANG Hongtao, ZHANG Ying
（SINOPEC Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals, Dalian 116045, Liaoning, China）

Abstract: In the production process of propylene, it is difficult to separate propylene/propane because their
molecular size and volatility are close, thus the energy consumption of distillation separation process is high.
Pressure swing adsorption (PSA) process is an energy-efficient technology in gas separation, and its core is
the development of high-efficient adsorption agent. The research process of adsorbents for the separation of
propylene/propane are reviewde. First, the application of molecular sieves, carbon molecular sieves and
metal-organic frameworks (MOFs) in propylene/propane separation is introduced. Main factors affecting
the behaviors of the adsorbents are discussed. Furthermore, the advantages and disadvantages of several
adsorbents are compared. The results show that the appropriate adsorbent should be selected according to
the practical application, the composition of raw gas, the relative content of propylene/propane, and the
actual working conditions of the adsorbent. Finally, the development of the adsorbents for
propylene/propane separation and their applications in practice are prospected
Key words: separation of propylene/propane; pressure swing adsorption; molecular sieve; carbon
molecular sieve; metal-organic frameworks

在丙烯的生产过程中，由于丙烯/丙烷的性质较 多的技术，该技术是利用吸附剂对气体吸附性能的
为接近而难以高效分离 [1-3] 。传统的低温精馏法因丙 差异来进行气体的分离提纯。吸附剂对混合气体的
烯/丙烷的相对挥发度小而使得分离过程能耗较高 [4-6] 。 吸附性能决定了 PSA 过程的操作参数，因此，高效
因此，开发高效丙烯/丙烷分离技术具有重要意义。 吸附剂的开发是 PSA 技术的核心。常用于变压吸附
变压吸附（PSA）技术是目前气体分离过程采用较 的吸附材料包括分子筛、活性炭、硅胶、三氧化二

收稿日期：2019-11-27; 定用日期：2020-02-25; DOI: 10.13550/j.jxhg.20191112
基金项目：中国石油化工股份有限公司资助项目（118025-4）
作者简介：张延鹏（1988—），男，博士，E-mail：zhangyanpeng.fshy@sinopec.com。联系人：张 英（1969—），女，教授级高级工
程师，E-mail：zhangying.fshy@sinopec.com。