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