分子氧氧化油品深度脱硫的应用基础研究
发布时间：2021-01-06 20:55
含硫汽柴油燃烧排放的SO2对大气质量和生态环境造成了严重的破坏。随着国家汽车排放标准进一步升级,油品也向着深度脱硫方向发展。氧化脱硫工艺凭借绿色无污染、能耗低的优势逐渐成为研究热点。希夫碱金属配合物是一类仿生催化剂,在常温常压下具有优异的储放氧和活化分子氧的能力。目前,分子筛封装希夫碱金属配合物成功应用于油品脱硫方面并实现深度脱硫效果,但是现有研究无法为中试或工业化研究提供数据。本文优化了催化剂合成限制因素,考察了悬浮床反应器评价装置脱硫性能,并研究了氧化反应本征动力学。上述研究为中试和工业化提供了科学数据。催化剂合成研究发现配体进入超笼过程是催化剂合成的限制步骤,该步骤直接影响催化剂中活性组分的钴含量。由于“Hadvall效应”和“笼蔽效应”的影响,导致固相合成法优于固液相合成法。在150℃,Mpa压力最优化条件下,固相合成催化剂的钴含量达到3.11%。在悬浮床反应器中采用间歇式操作评价氧化脱硫特性,最优化工艺参数为100 ℃,剂油比0.8 g·（100ml）-1,气速100mL·min-1,模拟油浓度200 ppm。连续式操作下氧化脱硫特性通过正交实验分析,最优水平为100 ℃,3...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１噻吩类硫化物加氢脱除机理??Ｆｉｇ．?１－１?Ｈｙｄｒｏｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｉｏｐｈｅｎｉｃ?ｓｕｌｆｕｒ??
含硫化物转化成硫化氢和烃类技术。加氢脱硫工艺是研宄时间最长和最成熟的油品深??度脱硫工艺，过去几十年中在世界范围内得到广泛应用［１（），１１］。加氢深度脱除噻吩类或??苯并噻吩类硫化物反应路径反应路径如图１－１［１２］。??辨Ｒ?＼??Ｒ?５?Ｒ??＾?ｒ＼?ｒ＼??｝Ｘ）－｛?Ｈｍ?＋Ｈ２￥??Ｒ?Ｒ?Ｒ?Ｒ??图１－１噻吩类硫化物加氢脱除机理??Ｆｉｇ．?１－１?Ｈｙｄｒｏｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｉｏｐｈｅｎｉｃ?ｓｕｌｆｕｒ??１．２．１．１?ＩＳＡＬ?工艺??ＵＯＰ－ＩＮＴＥＶＥＰ公司开发了一种加氢脱硫并恢复辛烷值的深度脱硫工艺即ＩＳＡＬ??工艺。该工艺首先采用传统加氢工艺深度脱硫，加氢后油品通过异构和裂化反应补偿??上一步烯烃类含量降低所损失的辛烷值ｆ１３］。ＩＳＡＬ工艺流程与加氢深度脱硫技术与辛??烷值恢复技术进行了整合提升了汽油品质，这解决了常规加氢脱硫技术造成汽油辛烷??值损失的难题。该工艺流程首先含硫油品先进入ＨＤＳ反应器实现加氢脱硫、脱氮反??应；接下来加氢后油品进入异构和裂化反应器提高辛烷值。ＩＳＡＬ工艺的加氢脱硫床??层采用钴钼基催化剂填装，辛烷值恢复反应器床层采用镓基催化剂填装［１４，１５］。??ＩＳＡＬ工艺流程前段加氢脱硫段与传统ＨＤＳ相似，所以在工业ＨＤＳ设备后加装??恢复辛烷值工艺段便可实现深度脱硫。该工艺优点是油品达到深度脱硫且辛烷值损失??３??
图１－４?Ｓ－Ｚｏｒｂ工艺流程图??Ｆｉｇ．１－４?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｓ－Ｚｏｒｂ??Ｓ－Ｚｏｒｂ工艺流程如图１－４所示，催化裂化含硫有机物汽油与循环氢气混合后与脱??硫反应器顶部的产物进行换热，随后进入流化床脱硫反应器，在反应器底部发生Ｓ原??子与Ｎｉ／ＺｎＯ发生反应吸附，吸附剂与硫化物反应后产生ＺｎＳ从而失活，之后失活的??吸附剂进入连续再生反应器。经净化预热的空气从再生器鼓入与失活吸附剂发生氧化??反应，ＺｎＳ中的硫原子被释放使得吸附剂再生，再生的吸附剂被重新收集并再次进入??流化床反应器中。最后产品进入稳定系统，经过稳定之后能够输送出合格低硫汽油。??由于吸附剂可循环再生利用，Ｓ－Ｚｏｒｂ工艺可运行４－５年［２５］。??Ｓ－Ｚｏｒｂ工艺采用Ｎｉ／ＺｎＯ反应吸附催化剂，催化剂反应机理如图１－５所示［２６，２７］。??临氢状态下，首先Ｎｉ与有机硫化物反应生成ＮｉＳ，之后Ｓ原子会传递给ＺｎＯ并生成??ＺｎＳ同时实现Ｎｉ再生
【参考文献】：
期刊论文
[1]双极膜电渗析法制备高纯度四甲基氢氧化铵[J]. 侯震东,张伟,潘杰峰,沈江南,高从堦. 水处理技术. 2017(04)
[2]反应器内流场分布对球形氢氧化镍生长结晶的影响（英文）[J]. 唐俊杰,刘燕,田磊,王东兴,张廷安. 无机化学学报. 2016(07)
[3]2017年我国将全面供应国Ⅴ标准汽柴油[J]. 郑宁来. 炼油技术与工程. 2016(04)
[4]催化裂化汽油中含硫化物类型及分布规律[J]. 魏秀萍,贾黎黎,赵运芳. 精细石油化工. 2013(06)
[5]Prime-G+技术在催化裂化汽油加氢脱硫装置上的应用[J]. 董海明,曲云,孙丽琳. 石油炼制与化工. 2012(11)
[6]Ag/γ-Al2O3催化剂催化氧化深度脱硫及反应动力学模型探索[J]. 宋华,白冰,宋华林,冯化林. 石油炼制与化工. 2012(08)
[7]S-Zorb催化裂化汽油吸附脱硫技术[J]. 顾兴平. 石油化工技术与经济. 2012(03)
[8]低压环境对N2和O2在航空煤油中溶解度的影响[J]. 李继梅,张小翠,牛奕,汪箭. 火灾科学. 2012(01)
[9]国内外FCC汽油脱硫技术进展[J]. 奚朝. 河北化工. 2011(11)
[10]FCC汽油选择性加氢脱硫工艺研究进展[J]. 相春娥,宫海峰,刘笑. 当代化工. 2011(10)
硕士论文
[1]纳米TiO2光催化氧化水体中有机酸的反应动力学研究[D]. 常江.兰州大学 2008
本文编号：2961245
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１噻吩类硫化物加氢脱除机理??Ｆｉｇ．?１－１?Ｈｙｄｒｏｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｉｏｐｈｅｎｉｃ?ｓｕｌｆｕｒ??
含硫化物转化成硫化氢和烃类技术。加氢脱硫工艺是研宄时间最长和最成熟的油品深??度脱硫工艺，过去几十年中在世界范围内得到广泛应用［１（），１１］。加氢深度脱除噻吩类或??苯并噻吩类硫化物反应路径反应路径如图１－１［１２］。??辨Ｒ?＼??Ｒ?５?Ｒ??＾?ｒ＼?ｒ＼??｝Ｘ）－｛?Ｈｍ?＋Ｈ２￥??Ｒ?Ｒ?Ｒ?Ｒ??图１－１噻吩类硫化物加氢脱除机理??Ｆｉｇ．?１－１?Ｈｙｄｒｏｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｉｏｐｈｅｎｉｃ?ｓｕｌｆｕｒ??１．２．１．１?ＩＳＡＬ?工艺??ＵＯＰ－ＩＮＴＥＶＥＰ公司开发了一种加氢脱硫并恢复辛烷值的深度脱硫工艺即ＩＳＡＬ??工艺。该工艺首先采用传统加氢工艺深度脱硫，加氢后油品通过异构和裂化反应补偿??上一步烯烃类含量降低所损失的辛烷值ｆ１３］。ＩＳＡＬ工艺流程与加氢深度脱硫技术与辛??烷值恢复技术进行了整合提升了汽油品质，这解决了常规加氢脱硫技术造成汽油辛烷??值损失的难题。该工艺流程首先含硫油品先进入ＨＤＳ反应器实现加氢脱硫、脱氮反??应；接下来加氢后油品进入异构和裂化反应器提高辛烷值。ＩＳＡＬ工艺的加氢脱硫床??层采用钴钼基催化剂填装，辛烷值恢复反应器床层采用镓基催化剂填装［１４，１５］。??ＩＳＡＬ工艺流程前段加氢脱硫段与传统ＨＤＳ相似，所以在工业ＨＤＳ设备后加装??恢复辛烷值工艺段便可实现深度脱硫。该工艺优点是油品达到深度脱硫且辛烷值损失??３??
图１－４?Ｓ－Ｚｏｒｂ工艺流程图??Ｆｉｇ．１－４?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｓ－Ｚｏｒｂ??Ｓ－Ｚｏｒｂ工艺流程如图１－４所示，催化裂化含硫有机物汽油与循环氢气混合后与脱??硫反应器顶部的产物进行换热，随后进入流化床脱硫反应器，在反应器底部发生Ｓ原??子与Ｎｉ／ＺｎＯ发生反应吸附，吸附剂与硫化物反应后产生ＺｎＳ从而失活，之后失活的??吸附剂进入连续再生反应器。经净化预热的空气从再生器鼓入与失活吸附剂发生氧化??反应，ＺｎＳ中的硫原子被释放使得吸附剂再生，再生的吸附剂被重新收集并再次进入??流化床反应器中。最后产品进入稳定系统，经过稳定之后能够输送出合格低硫汽油。??由于吸附剂可循环再生利用，Ｓ－Ｚｏｒｂ工艺可运行４－５年［２５］。??Ｓ－Ｚｏｒｂ工艺采用Ｎｉ／ＺｎＯ反应吸附催化剂，催化剂反应机理如图１－５所示［２６，２７］。??临氢状态下，首先Ｎｉ与有机硫化物反应生成ＮｉＳ，之后Ｓ原子会传递给ＺｎＯ并生成??ＺｎＳ同时实现Ｎｉ再生
【参考文献】：
期刊论文
[1]双极膜电渗析法制备高纯度四甲基氢氧化铵[J]. 侯震东,张伟,潘杰峰,沈江南,高从堦. 水处理技术. 2017(04)
[2]反应器内流场分布对球形氢氧化镍生长结晶的影响（英文）[J]. 唐俊杰,刘燕,田磊,王东兴,张廷安. 无机化学学报. 2016(07)
[3]2017年我国将全面供应国Ⅴ标准汽柴油[J]. 郑宁来. 炼油技术与工程. 2016(04)
[4]催化裂化汽油中含硫化物类型及分布规律[J]. 魏秀萍,贾黎黎,赵运芳. 精细石油化工. 2013(06)
[5]Prime-G+技术在催化裂化汽油加氢脱硫装置上的应用[J]. 董海明,曲云,孙丽琳. 石油炼制与化工. 2012(11)
[6]Ag/γ-Al2O3催化剂催化氧化深度脱硫及反应动力学模型探索[J]. 宋华,白冰,宋华林,冯化林. 石油炼制与化工. 2012(08)
[7]S-Zorb催化裂化汽油吸附脱硫技术[J]. 顾兴平. 石油化工技术与经济. 2012(03)
[8]低压环境对N2和O2在航空煤油中溶解度的影响[J]. 李继梅,张小翠,牛奕,汪箭. 火灾科学. 2012(01)
[9]国内外FCC汽油脱硫技术进展[J]. 奚朝. 河北化工. 2011(11)
[10]FCC汽油选择性加氢脱硫工艺研究进展[J]. 相春娥,宫海峰,刘笑. 当代化工. 2011(10)
硕士论文
[1]纳米TiO2光催化氧化水体中有机酸的反应动力学研究[D]. 常江.兰州大学 2008
本文编号：2961245
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