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分子筛吸附分离油田轻烃中正构烷烃的工艺研究

张博  
【摘要】:正构烷烃的用途广泛、需求量大,而油田轻烃中高达30%左右的正构烷烃没有得到有效利用,因此研究油品中的正构烷烃的分离工艺,具有重要理论和实际意义。 本实验主要以大港油田轻烃模型化合物为研究对象,考察了三种吸附剂的吸附性能,结果表明:中石化南京催化剂厂生产的5A分子筛和美国环球油品公司生产的5A分子筛对正构烷烃具有良好的吸附分离效果。 采用填充柱气相色谱法研究了5A分子筛对不同正构烷烃的吸附行为,结果表明:在一定温度范围内(260℃~380℃),温度越高或者正构烷烃碳数越小,正构烷烃越容易脱附;进料中正构烷烃比例的增加或者正构烷烃碳数的缩短均可得到高收率的正构烷烃产品;原料中异辛烷、环己烷和甲苯等对正构烷烃的收率有不同的影响。本文构建了一种测定正构烷烃动态饱和吸附量的方法,即随着正构烷烃进样量的增加,色谱峰不断前移,当达到一定程度时,色谱峰不再随进样量而改变,此时的进样量就称为动态饱和吸附量。根据此方法,测定了360℃,柱前压力0.14MPa的条件下正己烷、正庚烷和正辛烷的动态饱和吸附量分别为0.13mL/g、0.15mL/g、0.16mL/g。 用固定床法测定了各正构烷烃的浓度变化曲线,并考察了各因素对模型化合物吸附分离效果的影响,当在常压下,操作温度为320℃~380℃,脱附气流速范围为0.025m/s~0.110m/s时,分离效果较好。实验测得在360℃,常压,脱附气流速为0.025m/s时测得的正己烷、正庚烷和正辛烷的动态饱和吸附量分别为0.19mL/g、0.23mL/g、0.26mL/g。 由模型化合物的吸脱附工艺条件考察可知,固定床处理油田轻烃馏分时,宜以正辛烷为分界点将其切割为轻、重两个组分,分别对其吸附分离;对于轻质油田轻烃组分宜在360℃,常压,较慢脱附气流速下吸脱附,可获得含量约为82%的正构烷烃产品;重质油田轻烃组分宜在360℃,常压,较快流速下操作,然后采用正戊烷为脱附剂脱附残余正构烷烃,可获得含量达92%的正构烷烃产品。


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