[01210115]高效渗透汽化膜材料的设计制备及其在低硫汽油生产中的应用基础

该成果主要来源于国家自然科学基金项目“汽油脱硫用共聚膜材料微相分离结构与渗透汽化性能关系研究”（51173203）、山东省自然科学基金项目“FCC汽油组分在膜脱硫-精馏分离耦合过程的传质模型构建”（ZR2012BL15）、省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室开放课题“渗透汽化脱硫膜材料及其传质特性研究”（M2-201503）。该成果由膜材料开发入手,利用模拟-实验相结合的手段,深入探究了膜材料结构及化学性质与脱硫性能之间的构效关系,明确了渗透汽化汽油脱硫膜的选材原理和脱硫机理,同时探究了汽油组成对膜分离性能的影响,解决渗透汽化汽油脱硫膜材料选择、制备的关键理论问题。 该成果建立了较为实用的膜材料设计研究方法;随后创新性地将分子模拟模型与溶解-扩散理论相结合,探明了膜材料分子构象、膜结构与膜性能的构效关系,为膜材料研发提供了理论支持,为解决膜法汽油脱硫领域瓶颈难题提供了思路。 该成果开发了以乙基纤维素（EC）、聚乙二醇（PEG）、聚氨酯（PU）为主体材料的系列高效渗透汽化脱硫膜,该系列膜具有成本低、分离效率高、抗溶胀等特点。其中,PEG渗透汽化膜及配套工艺,在中石化胜利石化总厂进行了中试验证,获得的基础数据可为将来技术的工业化应用提供依据。 该成果针对脱硫机理这一极其重要但行业内研究较少的领域,做了系统性研究。该成果发现了汽油中有机硫化物在渗透汽化膜中的分离机理,并提出相应的提高脱硫效果策略。通过分析典型汽油组分在表面和膜内的传质特性,明确了汽油组成变化对脱硫效果的影响规律。