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《华东理工大学》 2011年
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FCC汽油萃取蒸馏脱硫制取欧Ⅳ清洁汽油的研究

申兴海  
【摘要】:石油资源的绿色高效转化、石油基液体燃料的清洁化对我国经济和社会可持续发展具有至关重要的作用。“分子水平炼油、原子经济化工”为目标的新理念不断推动着满足欧Ⅳ和欧Ⅴ排放标准的新型清洁汽油研究和生产技术的不断进步。 基于轻质油品的分子管理理念,论文采用典型的化工过程强化方法---萃取蒸馏的手段,对FCC汽油脱硫过程进行了详细研究。首先,采用改进的Eliss汽液两相双循环蒸馏器对环丁砜,碳酸丙烯酯,N-甲酰吗啉,N-甲基吡咯烷酮等十三种溶剂进行筛选,测定汽油和溶剂的汽液平衡数据,计算出萃取蒸馏分离系数,确定出N-甲酰吗啉和碳酸丙烯酯为最佳的脱硫溶剂。随后,在连续萃取蒸馏塔上,分别对FCC汽油和两种溶剂进行工艺条件优化,N-甲酰吗啉溶剂的最佳工艺条件是:塔板数N=21块,溶剂和FCC汽油进料位置分别为:N=3,N=18,回流比R=1,剂油体积比S/F=0.7,塔釜温度T=160℃下塔顶精制油平均硫含量达26.03 mg·L-1,脱硫率达86.30%,收率达64.18v%。碳酸丙烯酯为溶剂的最佳工艺条件是:回流比R=1,剂油体积比S/F=1,塔釜温度T=150℃,精制油平均硫含量达29.43mg·L-1,氮含量1.31 mg·L-1,脱硫率达84.47%,收率达63.18v%。两种方法均达到了欧Ⅳ清洁汽油硫含量排放标准,其中碳酸丙烯酯具有更好的脱氮效果。脉冲火焰光度检测(GC-PFPD)类型硫分布研究表明:两种溶剂都能有效脱除汽油中绝大部分硫化物,但对噻吩的选择性略低,N-甲酰吗啉和碳酸丙烯酯可分别将噻吩含量由63.17 mg·L-1降至29.14 mg·L-1和25.51 mg·L-1。PONA分析表明:精制油有效地富集了原料油中的烯烃和异构烷烃,脱除了大部分芳烃,正构烷烃和环烷烃少量增加。 采用Aspen Plus中的RadFrac模块,按照实际汽油体系组成以碳酸丙烯酯为溶剂模拟了FCC汽油萃取蒸馏过程,考察了回流比,剂油比和塔板数等因素对脱硫过程的影响,并优化了萃取蒸馏的操作条件。计算结果表明,回流比对噻吩具有显著的影响,剂油比影响较小。在塔板数N=30,回流比0.4,剂油比1时,塔顶精制油收率为57.27m%(体积收率61.95v%),硫含量为52.47μg·g-1,脱硫率达到89.72%,与萃取蒸馏塔实验数据结果吻合较好。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TE624.55

【参考文献】
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