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焦化重油精制

张国锋  
【摘要】: 焦化重油是焦化行业和钢铁行业的副产品,包括二甲苯混合物、苯乙烯、古马隆、茚、三甲苯、四甲苯和萘等数百种物质,是重要的化工原料,其中含有的不饱和烃和硫化物,是影响其进一步应用的重要障碍。传统精制工艺中,常采用浓硫酸法和加氢法去除重油里的不饱和烃类和硫化物。前者存在着产品色泽差、分离难、后处理难、水污染,后者则成本高、操作条件高等问题,制约了大规模的工业化作业。因此开发低成本、后处理简单、环保的新工艺具有重要的现实意义。 本文将重油按沸点切取焦化二甲苯馏分段及精重苯馏分段(古马隆-茚含量约为30%-40%),采用离子液体对焦化二甲苯中的苯乙烯进行催化分离;并用离子液体催化制取精重苯中的古马隆-茚树脂及溶剂油。 本文制备了不同种类的离子液体(Et3N·H-AlCl3、Bpy-AlCl3和[BMIm]Cl-AlCl3),考察了它们对焦化重油精制的催化效果,结果表明:所有Lewis酸性离子液体对焦化重油精制都有催化作用,但Et3N·H-AlCl3离子液体的催化活性较好。同时还考察了不同摩尔配比对Et3N·H-AlCl3离子液体酸度的影响,发现AICl3/Et3N·H摩尔配比为2时,反应的效果较好。以AICl3/Et3N·H的摩尔比为2的Et3N·H-AlCl3离子液体为催化剂,考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、催化剂酸强度、溶剂比等因素对催化反应性能的影响。实验结果表明,Et3N·H-AlCl3离子液体是高效的催化剂。在焦化二甲苯精制中苯乙烯聚合最佳反应条件为;反应时间60分钟、反应温度30℃、离子液体用量质量分数为3%、苯乙烯的转化率可达96%,脱硫率可达90%。而在古马隆-茚树脂合成反应中最佳的反应条件为;反应时间30分钟、反应温度30℃、离子液体用量质量分数为3%、古马隆-茚树脂的转化率98%,溶剂油的收率可达95%。并给出可能的Et3N·H-AlCl3离子液体催化脱硫机理。


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