Technische Universiteit Delft

Groene scheiding
door M&C

Promotie van dhr. A. van Miltenburg: "Adsorptive separation of light olefin/paraffin mixtures. Dispersion of CuCl in Faujasite zeolites"

11 september 2007 | 12:30 uur
plaats: Aula TU Delft

De heer Ir. A. van Miltenburg | scheikundig ingenieur, Nederland promotor | Prof.dr. F. Kapteijn en prof.dr. J.A. Moulijn (TNW)

Adsorptive separation of light olefin/paraffin mixtures. Dispersion of CuCl in Faujasite zeolites
In het kader van de ontwikkeling van groenere, energiezuinigere scheidingsprocessen is onderzoek gedaan naar de synthese, karakterisering en toepassingen van (CuCl-gemodificeerde) Faujasiet zeolieten (microporeuze kristallen) voor de adsorptieve scheiding van etheen/ethaan en propeen/propaan mengsels. Aangezien de vraag naar deze laagmoleculaire olefines (etheen en propeen) groot is en de huidige scheiding van de paraffines via cryogene destillatie één van de grootste energie slurpers in the petrochemische industrie is, zal een alternatief adsorptie proces tot een enorme energiebesparing kunnen leiden. Het dispergeren van CuCl in Faujasiet zal de selectiviteit van het zeoliet voor de olefines kunnen verhogen vanwege de sterkere interactie van de olefines met Cu1+ in een p-complex.

Deze verhoogde interactie en selectiviteit werd inderdaad gezien maar de aanwezigheid van CuCl leidt tot lagere adsorptie capaciteiten en een langzamere diffusie van de componenten in het zeoliet door het ingenomen porievolume.

Deze scheidingen verlopen beter over het `pure' gesynthetiseerde Faujasiet, wat gunstige vooruitzichten biedt voor toepassingen. Voor propeen/propaan mengsels werd, als een van de eerste keren voor dit soort kleine moleculen, een overgang waargenomen van een enthalpie-gecontroleerde adsorptie bij lage beladingen naar een adsorptie die beïnvloed wordt door een pakkingsentropie effect bij hoge beladingen.

Het blootstellen van het CuCl gemodificeerde zeolieten aan de omgevingslucht leidt tot de verrassende vorming van geoxideerde koper nanodraden die via een soort extrusieproces uit de zeolietporiën ontstaan. Als adsorbens zijn deze CuCl-gemodificeerde zeolieten dan echter niet meer te gebruiken. Puur Faujasiet is stabiel en is het aangewezen materiaal voor deze scheidingen.

Laatst gewijzigd: 28 augustus 2007