柴油吸附脫氮的技術(shù)研究畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-05-21 13:43本頁面
【正文】 催化能力 ,選擇性地脫除氮雜環(huán)化合物 [27]。該方法克服了白土用量增加成本逐漸增大和單獨(dú)用白土精制效果不理想的問題。然后反應(yīng)物 A 與吸附后的柴油在室溫條件下于分液漏斗中反應(yīng) 5 min ,靜置分層得精制油。龍小柱等人用反應(yīng) 2吸附法精制焦化柴油取得了良好效果。 組合脫氮法 在單一的脫氮工藝不能滿足生產(chǎn)高質(zhì)量柴油產(chǎn)品的要求的情況下 ,研究人員往往采取組合脫氮的方法 [26]。高連存等人研究了用大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂萃取柴油中堿性含氮化合物的方法 ,實(shí)驗(yàn)表明 ,該方法具有樹脂吸附容量大 ,柴油中堿氮脫除率和回收率高 (96 %以上 ) ,樹脂再生效果好 ,操作簡便等特點(diǎn)。它的關(guān)鍵是離子交換樹脂的再生 ,常用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、過渡性離子和有機(jī)溶劑對(duì)失活的樹脂進(jìn)行再生。它比一般吸附劑的吸附量大 ,可以有效地脫除油品中的含氮化合物。離子交換樹脂是一種特殊的吸附劑。堿氮含量由原來的 0. 022 18 %降至 0. 009 64 %。發(fā)現(xiàn)有機(jī)粘土對(duì)柴油的精制效果比無機(jī)粘土好 ,有機(jī)粘土除了對(duì)柴油中的含氮化合物具有較高的選擇性以外 ,對(duì)含硫化合物也具有一定的脫除能力。馬駿等人將吸附劑 C 經(jīng)實(shí)驗(yàn)室處理后 ,將其轉(zhuǎn)入 微波反應(yīng)釜中 ,接受微波輻射 ,得實(shí)驗(yàn)用吸附劑 ,用此吸附劑對(duì)油品的堿性氮化物脫除率在 90 %以上 ,吸附基本飽和的吸附劑置苯 2乙醇溶液中解吸 ,再經(jīng)補(bǔ)酸和微波等方法再生后 ,吸附劑吸附性能得到了較好的恢復(fù) ,處理能力基本與新鮮吸附劑相當(dāng)。 FCC 柴油經(jīng)過吸附處理后 ,質(zhì)量得到了明顯的改善。欒錫林等人在實(shí)驗(yàn)室小型固定床裝置上選用 A、 B、 C 三種吸附劑脫除焦化蠟油中的堿性氮化物 ,取得了良好的效果。白土精制是一種比較常用的方法 ,但白土脫氮能力較差 ,吸附量偏小 ,用量大于 3 %油品回收率就會(huì)降低。滲濾吸附工藝的吸附劑以固定床層形式裝填 ,油品通過吸附劑床層進(jìn)行脫氮?；旌徒佑|工藝是油品與粉狀固體吸附劑 (酸性白土、活性白土、漂白土、氧化鋁等 ) 先在一定溫度下充分混合 ,然后劑油分離 ,以除去油中極性物質(zhì) (包括含氮化合物 ) 。常用的吸附劑如白土、分子篩、硅膠、氧化鋁、硅藻土等。配合精制工藝大都用高價(jià)金屬離子與有機(jī)溶劑組成的復(fù)合溶劑為脫氮?jiǎng)?duì)油品進(jìn)行精制 ,該工藝所得精制油的含氮量有所降低 ,但脫氮?jiǎng)┧饘匐x子的鹽使用起來不方便 ,并且有機(jī)溶劑對(duì)油品中烴類的溶解 ,降低了精制油的收率 ,這兩個(gè)問題需要解決 [21]。該方法精制工藝簡單、投資少、 成本低 , 7 是緩解目前無加氫能力的煉廠精制焦化柴油的良好途徑 [20]。結(jié)果表明 ,在劑油質(zhì)量比為 1∶ 350 時(shí) ,焦化柴油色度降低 ,兩種焦化柴油氧化安定性總不溶物從 7. 9 和 8. 7 mg/ 100 mL 降低到 1. 5 和 2. 4 mg/ 100 mL ,柴油收率在 99. 5 %以上。將該脫氮?jiǎng)┡c質(zhì)量分?jǐn)?shù) 20 %的醋酸水溶液搭配 ,在劑油質(zhì)量比 1∶ 9 的條件下處理柴油 ,鞍山直餾柴油堿性氮脫除率為 84. 9 %、鞍山催化柴油堿性氮脫除率為 98. 9 % ,取得了滿意的效果。由于該化合物的過渡金屬核外有空的 d 軌道且離子半徑小 ,有利于與含有孤對(duì)電子的堿性氯化物形成配位化合物 [18]。用此方法處理重催原料 ,可以有效脫除 催化柴油中的堿性氮化物 ,同時(shí)可以降低柴油中的烯烴含量 [17],從而改善催化柴油的氧化安定性 ,且絡(luò)合劑不影響柴油的酸值。早在 1972 年 ,Bernheiner就用含 Cr2 + 、 Zn2 + 、 Fe3 + 或 Li + 鹽的丙酮、甲醇或乙醇溶液脫除石油餾分中的氮化物 ,脫氮率高達(dá) 99 %。稀釋劑用于調(diào)節(jié)脫氮?jiǎng)┑恼扯取⒚芏燃敖缑鎻埩Φ?,使分離易于進(jìn)行。金屬鹵化物作為油品脫氮配合劑的研究很多 , Ti 、 Cu、 Zn、 Fe 、 Pd、Sn、 Hg 等的鹵化物均可用作脫氮的配合劑 [16]。配合脫氮?jiǎng)┩ǔＳ膳浜蟿?、助溶劑、和稀釋劑組成 ,配合劑具有相應(yīng)的官能團(tuán) ,可與待分離的組分絡(luò)合。柴油中的含氮化合物中的氮原子具有孤對(duì)電子 ,是電子給予體 , 為 Lewis 堿 , 它能與質(zhì)子或其它 Lewis 酸結(jié)合 ,形成配合物。因此該方法適用于粗原料的精制 ,不適用于油品質(zhì)量的進(jìn)一步提高 [14]。 經(jīng)過萃取分離 ,使柴油中的雜質(zhì)組分大量減少 ,從而提高柴油的質(zhì)量 ,而且劑油比范圍較 6 寬 ,可滿足不同牌號(hào)柴油的精制要求 [13]。加工成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于加氫精制的費(fèi)用 ,操作易于掌握 ,技術(shù)簡便易行 ,具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。此工藝大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)效果也較好?？啡┮灿休^好的選擇性 ,可有效脫除油中的膠質(zhì)、含氮化合物、含硫化合物 ,但其溶解能力低。因而大幅度地提高了催化裂化柴油的氧化安定性 ,油品收率不低于 96 %。如果重油催化裂化柴油經(jīng)堿洗后再用此溶劑精制 ,精制后油的安定性比單獨(dú)堿洗或用質(zhì)量分?jǐn)?shù) 2 %硫酸 2甲醇精制的效果明顯 [9]。有些研究者以甲醇為溶劑對(duì)安定性差的柴油進(jìn)行抽提 ,研究影響柴油安定性的因素及其影響程度 ,但單純的甲醇與氮化物的作用力弱 ,萃取選擇性低 [8]。該工藝是根據(jù)相似相容原理 ,利用溶質(zhì)在兩種互不相容的液體間分配性質(zhì)的不同達(dá)到液體混合物分離、提純的目的。酸精制操 作簡單 ,但是選擇性往往較低 ,一些不含氮的烴類化合物也可溶于酸相中 ,使精制后油的收率降低 ,另外 ,廢渣的處理和設(shè)備腐蝕問題也限制其應(yīng)用 [6]。李季用二氧化碳酸性水溶液作脫氮?jiǎng)┫礈旖够裼?,使柴油中堿性氮化物溶于水而被分離出來 ,堿性氮脫除率約為 60 %。 它們可以脫除柴油中的堿性氮化物以及硫醇類、硫酚類、硫醚、噻吩等各種非烴化合物 ,部分非堿性氮化物、烯烴類、芳烴類也可以被洗去。很早以前人們就發(fā)現(xiàn)用蟻酸 2水溶液脫除頁巖油中的氮化物 ,可以降低煉廠氫耗 ,使處理后油品的含氮量滿足下游加工的要求 [4]。 酸精制 堿性氮化物是影響柴油品質(zhì)的主要因素。根據(jù)國外目前的研究結(jié)果初步表明，只要將柴油中的氮化物脫除 90％ 以上，在原來常規(guī)加氫條件不變的情況下，可大幅度提高催化劑的加氫脫硫效果，在不改變原加氫脫硫催化劑、加氫操作條件和反應(yīng)器大小的情況下，可使柴油的硫含量低于 30μg/g以下，甚至小于 10μg/g。柴油中氮化物的加氫活性比硫化物低得多，而其吸附性能卻比硫化物強(qiáng)，氮化物會(huì)吸附在加氫催化劑活性中心而會(huì)阻止硫化物的吸附加氫脫硫。加氫脫硫是脫除柴油中硫化物的常用方法。 目前國內(nèi)柴油中硫含量一般在 1000～ 2020μg/g左右，柴油的質(zhì)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的水平。氮氧化物是造成大氣污染的主要污染源之一。 在催化裂化、加氫裂化、加氫精制等工藝過程中 ,即使原料中含有極其微量的氮化物也會(huì)使貴金屬催化劑中毒 ,導(dǎo)致催化劑的使用壽命變短。而堿性氮化物在油品中單獨(dú)存在時(shí)比較穩(wěn)定 ,很難發(fā)生反應(yīng) ,但由于油品中存在大量酸性組分 ,如酸性硫化物、非堿性氮化物等 ,堿性氮化物的存在會(huì)促進(jìn)這些 物質(zhì)反應(yīng) ,從而起到了催化作用。各類氮化物對(duì)油品顏色、安定性都有影響 ,只是影響的程度并不完全相同。堿性氮化物主要有 :脂肪胺類、吡啶類、喹啉類和苯胺類。與油品相比 ,沉淀中的氮含量會(huì)高出幾十倍 ,甚至幾百倍。 石
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1