烷烃及烯烃在分子筛中吸附性质分子模拟

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，即：我校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用

2、影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密Ο，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密○√。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：姜恒指导教师签名：孙炜年月日年月日AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMolecularsimulationofadsorptioninvariouszeolitesforalkanesandalkenesMajor:ChemicalProcessCandidate:JiangHengSu

3、pervisor:Prof.SunWeiWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2012摘要摘要分子筛具有独特的结构和性能，在化工和石油领域被广泛地用作催化剂、吸附剂和离子交换剂，因此研究吸附质在分子筛中的吸附行为具有重要的理论意义和应用价值。本论文运用分子模拟方法研究了烷烃、烯烃在不同分子筛上的吸附行为。首先，搭建并优化了本研究中所需的分子筛和吸附质，并将搭建的分子筛结构的XRD图与国际沸石协会（IZA）给出的XRD图谱进行比对，验证了搭建模型的正确性。接着考察了短链烷烃与烯烃

4、纯组分在全硅MFI沸石上的吸附热，计算结果与文献数据相一致。在此基础上，研究了烷烃、烯烃在全硅型分子筛上的吸附行为。模拟结果表明：1、相同压力下，丙烯在MFI沸石中的吸附量随着温度的升高而下降。2、研究了丙烷-丙烯的二元混合物在不同分子筛中的分离选择性，当各体系气相摩尔分数均为0.5时，对丙烯的选择性依次为MOR＞TON＞MFI。3、甲烷-乙烷-丙烷三元体系在MOR分子筛上的吸附等温线表明：在低压下优先吸附较长链的丙烷分子，吸附量随着压力的增加先增大后降低；短链烷烃在高压下才开始吸附，吸附量随着压力的增加而增大。其次，构建了不同硅铝比的NanZSM-5

5、型分子筛，分别模拟了丙烷、丙烯单组份在Na1ZSM-5、Na2ZSM-5、Na4ZSM-5、Na8ZSM-5分子筛上的吸附行为，得到了有关吸附量、吸附等温线、吸附位以及能量分布图等信息；建立了丙烷、丙烯在不同硅/铝比NanZSM-5型分子筛上的双点Langmuir等温线模型；考察了硅铝比对丙烷、丙烯饱和吸附量的影响，结果表明分子筛骨架硅/铝比对于丙烷的吸附量无显著影响，丙烯的饱和吸附量会随样品硅/铝比的减小而增加。关键词：烷烃；烯烃；分子筛；吸附；分子模拟I武汉工程大学硕士学位论文IIAbstractAbstractZeoliteshavebeenwi

6、delyusedascatalysts,adsorbentsandexchangersinchemicalandpetroleumindustriesduetotheirparticularstructureandproperties.Itisveryimportanttounderstandtheadsorptionofadsorbatesinvariouszeolites.Inthispaper,molecularsimulationtechniqueswasusedtosimulatetheadsoptionandseparationofalka

7、nes/alkenesandtheirmixturesindifferentzeolites.Firstly,thezeolite-gustsystemstobeinvestigatedinthisstudyhavebeensetupandthecorrespondingparametershavebeenobtained.Thesimulatedisostericheatofadsorptionwasingoodagreementwiththeexperimentdatareportedinliteratures.Basedonthesefacts,

8、wegotsomeresultsasfollows:1.Thesaturatedadsorpt