收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

改性活性半焦选择性吸附汽油脱硫的研究

王林学  
【摘要】: 随着环保法规日益严格,减少机动车尾气中SO_x的排放,生产和使用环境友好的低硫汽油已成为世界各国政府和炼油企业普遍重视的问题。尽管传统的加氢脱硫(HDS)技术能够有效地脱除汽油中大部分含硫化物,但是在超深度脱硫方面遇到了挑战,对炼油厂的生产工艺及其生产设备提出了更加苛刻的要求。国内中小炼油厂遇到了深度脱硫技术和经济瓶颈,有必要开发非加氢脱硫作为其有效补充。目前,在研究的各种非加氢脱硫技术中,吸附脱硫被认为是有着广阔前景的脱硫技术。 本论文选用鄂尔多斯褐煤半焦为原料,利用多种化学法和物理法对半焦进行改性,并负载金属氧化物,制备活性半焦汽油吸附脱硫剂。在固定床上对FCC汽油进行吸附脱硫实验,考察脱硫剂的最佳制备条件和最佳吸附脱硫条件,通过气相色谱分析了脱硫前后FCC汽油中各硫化物种类的变化。采用多种再生方法对失活的脱硫剂进行再生,找出合适的再生工艺。通过对脱硫剂的物理化学性质的表征和模型化合物的实验研究,确定了吸附脱硫的热力学动力学模型,探讨了吸附脱硫机理,为吸附脱硫技术的工业化提供一定的理论依据。 固定床动态吸附脱硫实验的结果表明,制备条件对于脱硫剂的吸附性能具有显著的影响。原料半焦的脱硫率为20.03%,经过HNO_3活化可提高到34.78%,水蒸气活化可提高到44.19%,KOH活化可达48.95%,ZnCl_2活化可达46.46%。在半焦上负载金属氧化物能够提高脱硫率,氧化物的负载量有一个适宜值,对于CuO为3%,对于ZnO为1%,负载CuO的脱硫效果优于ZnO。经过水蒸气活化后,再经过H_3PO_4活化的脱硫剂,活化条件:半焦与磷酸体积比1:1.5,磷酸浓度50%,浸渍温度95℃,焙烧温度650℃、负载4%CuO,脱硫率达81%以上。经过水蒸气活化后,再经H_2SO_4活化的脱硫剂,活化条件:固液比1:1.5,浸渍温度90℃,焙烧温度200℃,焙烧时间1.5h,负载3%NiO,脱硫率为79.22%。HNVP+3%CuO, VPHP_4%CuO ,VPHS_3%NiO三种脱硫剂的穿透硫容分别为0.1430%,0.2454%,0.1806%,水蒸气活化H_3PO_4活化负载4%CuO为最好的脱硫剂。 GC-FPD分析表明半焦吸附脱硫剂对苯并噻吩有极高的选择性,对其它小分子含硫化合物的吸附性能稍差,汽油中硫化物在半焦上吸附脱除的难易顺序是:苯并噻吩类噻吩类非芳香环(四氢噻吩)。通过模型化合物研究表明,不饱和烃和杂环化合物对噻吩类吸附脱除存在竞争吸附,其影响顺序是:吡啶苯环己烯,受影响大小的程度顺序是,对噻吩的影响大于对苯并噻吩的影响。噻吩在半焦上的吸附等温线,可以用Freundlich吸附模型加以解释,低温有利于噻吩的吸附。苯并噻吩的吸附等温线可以用Langmuir方程加以描述,升高温度有利于苯并噻吩的脱除。动力学吸附曲线表明噻吩和苯并噻吩的吸附过程均是一个从准一级方程向准二级方程过渡的过程,其中吸附初始阶段符合准一级速率方程,后阶段符合准二级速率方程。真实汽油的吸附过程可以用准二级速率方程加以描述。芳香类含硫化合物在半焦上的吸附作用主要来自π-π络合作用、S-M配合作用和范德华力,其中前两项是选择性吸附脱硫的主要因素。噻吩在半焦表面上有可能是垂直吸附,苯并噻吩更倾向于平躺吸附。 脱硫效果最好的脱硫剂VPHP3%CuO热再生在650℃下最好,但再生硫容只有0.1351%,再生率52.81%。水蒸气气氛下热再生效果比N_2有所提高,一次再生硫容0.1627%,再生率分别为63.63%。溶剂萃取再生效果好的溶剂顺序是:二甲苯甲苯苯正庚烷乙醇,以二甲苯为溶剂的再生硫容为0.1788%再生率达69.91%,二次再生硫容达0.1722%,再生率67.32%。利用索氏提取法进行溶剂萃取再生能够比回流法提高再生效果,再生硫容达0.1877%,再生率达73.38%。索氏提取和水蒸气再生联合法能够互补优势,再生硫容可到0.2082%,再生率达到81.41%。是本实验中再生率最高的再生方式


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 文光远;脱硫剂和工艺条件对含钒钛铁水炉外脱硫的影响[J];钢铁钒钛;1998年03期
2 叶小贝;袁守军;吴磊;;有机改性蒙脱土对农药敌草隆的吸附研究[J];工业用水与废水;2011年03期
3 李道明,杨贞彪;太钢铁水脱硫处理工艺研究分析[J];山西冶金;1998年04期
4 赵彬;邹立科;余鸿;王蓉;陈能;;天然气脱硫剂载体的改性研究[J];天然气化工(C1化学与化工);2011年04期
5 王硕明!冶金系,朱立光!冶金系,唐国章!冶金系,万爱珍!冶金系;影响铁水预脱硫的工艺因素[J];河北理工学院学报;1999年04期
6 范宁伟;赵文生;翦英红;;溶剂对香兰素分子印迹聚合物制备的影响[J];化学研究与应用;2009年03期
7 赵彬;邹立科;;载体性能及含量对三氧化二铁脱硫剂的影响[J];内江科技;2011年01期
8 孙小跃;梁宝瑞;童震松;;烧结烟气脱硫剂性能的研究[J];环境工程学报;2010年10期
9 徐楚韶;唐鑫;;铁水炉外喷粉脱硫的动力学模型[J];四川冶金;1991年02期
10 任乃宏;;锰矿脱硫剂的再生[J];中氮肥;1987年05期
11 王丹,李利,周立秋;高硫煤的燃烧脱硫法[J];武汉工业大学学报;1994年03期
12 李京社;王敬慧;杨树峰;孙丽媛;;RH真空脱硫技术概述[J];河南冶金;2009年06期
13 孟召来;张勇;杨西银;魏潇;;钢水在线脱硫技术的开发与应用[J];山东冶金;2005年06期
14 宗锡茂;包头钢铁公司研究顶喷法铁水脱铌、脱磷和脱硫[J];宝钢技术;1984年02期
15 汪波;烟气脱硫技术的经济比较[J];环境保护;1997年10期
16 吴旭峰;霍一君;刘强;徐国利;韩乃川;;RH预熔型脱硫剂的开发与应用[J];梅山科技;2008年02期
17 姜守本;徐振湖;刘树臻;陈汝淑;;铁水喷吹强化脱硫的研究[J];现代铸铁;1985年01期
18 余兰兰;钟秦;;石化污泥制备吸附剂及其脱硫机理研究[J];化学反应工程与工艺;2006年05期
19 袁守谦;郭强;王伟;梁德安;;铝酸钙脱硫渣系的实验研究[J];热加工工艺;2011年03期
20 徐正中;;排烟脱硫综述[J];环境工程;1985年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张才贵;吴旭峰;韩乃川;;预熔型RH脱硫剂的开发与应用[A];2009全国炉外精炼生产技术交流研讨会文集[C];2009年
2 万雪峰;李德刚;廖相巍;王丽娟;曹东;赵刚;贾吉祥;;管线钢深脱硫剂研究[A];2009全国炉外精炼生产技术交流研讨会文集[C];2009年
3 亓立峰;;KR脱硫剂在济钢的开发应用[A];第八届全国冶金工艺理论学术会议论文专辑[C];2005年
4 童志权;陈昭琼;彭朝辉;;亚硫酸钙脱硫法及其在工业中的应用[A];第九届全国电除尘、第一届脱硫学术会议论文集[C];2001年
5 吴东升;闫卫兵;刘占玲;;宣钢铁水脱硫生产实践[A];2008年全国炼钢——连铸生产技术会议文集[C];2008年
6 魏德江;陈明智;;利用粉煤灰净化烟气的工艺和设备[A];二氧化硫污染治理技术汇编——2001年全国烟气脱硫成套技术工程应用实例分析及学术研讨会论文集[C];2001年
7 陈亮;曾建华;陈天明;冯远超;周伟;张敏;;电工钢RH脱硫的生产实践[A];2010第11届中国电工钢专业学术年会论文集[C];2010年
8 赵彦华;胡志刚;孙玉虎;李任春;盖领军;;转炉炉后渣洗脱硫试验研究[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
9 魏书林;伍茂权;陈昌干;;球墨铸铁脱硫的研究与应用[A];第六届21省(市、自治区)4市铸造学术会议论文集[C];2004年
10 庞军;王志国;覃胜苗;;柳钢100t转炉“渣洗”工艺脱硫的生产实践[A];2007年度泛珠三角十一省(区)炼钢连铸年会论文专辑[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王林学;改性活性半焦选择性吸附汽油脱硫的研究[D];中国海洋大学;2009年
2 冯雷;基于GPS和传感技术的农用车辆自动导航系统的研究[D];浙江大学;2004年
3 杨静;煤尘的润湿机理研究[D];山东科技大学;2008年
4 刘妮;钙基脱硫剂反应性能评价体系及反应机理的研究[D];浙江大学;2002年
5 李秋荣;电晕放电除尘脱硫脱氮试验及其机理研究[D];燕山大学;2008年
6 徐振;多种自组装膜及固体表面选择性吸附的理论研究[D];山东大学;2011年
7 余夕志;汽油和柴油馏分加氢脱硫催化剂及反应动力学研究[D];南京工业大学;2005年
8 刘淑芝;高效脱硫体系及柴油深度氧化脱硫技术研究[D];大庆石油学院;2007年
9 贾春云;微生物在硫化物矿物表面的选择性吸附[D];东北大学;2008年
10 刘晓磊;环糊精插层水滑石的组装及其包合性能研究[D];北京化工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱青青;电石渣在电厂烟气脱硫工艺中的应用[D];兰州理工大学;2006年
2 焦倩;矿热炉渣综合利用的实验研究[D];西安建筑科技大学;2010年
3 徐迎东;工业固体废料用作烟气脱硫剂的研究[D];长安大学;2005年
4 杨少星;燃煤及烟气脱硫工艺的探索性研究[D];华东理工大学;2011年
5 张远;利用电石渣脱硫的实验研究[D];贵州大学;2007年
6 时启龙;RH用少氟或无氟脱硫剂的开发[D];武汉科技大学;2006年
7 姜怡娇;赤泥脱硫剂净化低浓度硫化氢废气的试验研究[D];昆明理工大学;2003年
8 郭启超;活性石灰/粉煤灰制备烧结烟气脱硫剂的试验研究[D];西安建筑科技大学;2004年
9 张二云;新型ZnO基复合脱硫剂的制备研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
10 张翠清;常温铁系煤气脱硫剂的研究[D];煤炭科学研究总院;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李博知;铁水脱硫剂使用中的问题及建议[N];中国冶金报;2009年
2 王庆;Mg/CaC_(2)脱硫剂脱硫速度可用加铝预脱氧改善[N];中国冶金报;2004年
3 ;高温煤气脱硫剂及制备[N];中国有色金属报;2003年
4 林立恒;铁水预处理技术[N];世界金属导报;2001年
5 黄裕涛;脱硫电价如何发挥激励作用[N];中国电力报;2007年
6 记者 孔祥轶 特约记者 宋朝阳 通讯员 张坤锋;通力镁业自主研发赢市场[N];咸宁日报;2010年
7 陈辉鹏;佛山确定排放总量控制方案[N];广东建设报;2007年
8 祁少军 王聪明;滨州四招破解脱硫难题[N];中国环境报;2006年
9 王宇天 白冰;包钢改造环保工艺获得成功[N];中国矿业报;2006年
10 本报记者 陈岩;格兰达镁业:永远走在市场的高端[N];中国有色金属报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978