滲透汽化膜法汽油脫硫技術研究進展

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1、滲透汽化膜法汽油脫硫技術研究進展1，2*12孔瑛，張玉忠，林立剛（1.天津工業(yè)大學中空纖維膜材料與膜過程教育部重點實驗室，天津3001602.中國石油大學（華東）重質(zhì)油加工國家重點實驗室，山東東營257061）1引言隨著世界各國對環(huán)境保護的日益重視以及環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，生產(chǎn)低硫及超低硫汽油正逐漸為人們所關注。近年，歐、美等國家和地區(qū)汽油的硫含量由200μg/g降至50μg/g，甚至提出了硫含量為5～10μg/g的“無硫汽油”的建議。我國車用汽油國家標準從2005年起執(zhí)行汽油硫含量不大于500μg/g的規(guī)定，與國外先進標準相比尚有一定的差距。FCC汽油是汽油的主要來源,降低FCC[1,2]

2、汽油中的硫含量是降低汽油硫含量的關鍵。傳統(tǒng)加氫脫硫雖能有效地脫除如噻吩類等較難脫除的硫化物，但普遍存在損失辛烷值、設備投資和操作費用大等不足，因此迫切需要其它低成本的FCC汽油深度脫硫技術。近年來，膜技術的發(fā)展和應用，為石化工業(yè)注入了新的活力。尤其是各類合成高聚物分離膜的發(fā)展，以其能耗低、單級分離效率高、過程簡單、不污染環(huán)境等優(yōu)點，在化工單元操作中的應用越來越廣泛。膜分離技術在煉油工業(yè)中的應用正成為當今膜分離科學的研究開發(fā)熱點。膜分離法汽油脫硫技術在煉油和膜分離領域均是嶄新的技術，與傳統(tǒng)的汽油脫硫技術相比，膜法汽油脫硫技術具[3]有投資和操作費用低、可深度脫硫、損失辛烷值少、易于放大擴容和

3、建造等優(yōu)點。自2002年德國GraceDavison公司開發(fā)了名為S-Brane的膜分離工藝用于汽油脫硫過程以來，各國的研究者在膜法汽油脫硫技術領域已經(jīng)取得了一些研究成果，國外研發(fā)單位主要有ExxonMobil公司、TransIonics公司和MarathonOil公司,國內(nèi)進行此項研究的主要有清華大學和中國石油大學（華東）。本文將結(jié)合中國石油大學（華東）在膜法汽油脫硫技術方面四年的研究情況，簡略介紹膜法汽油脫硫技術的研究進展和技術工業(yè)化前景，為相關領域研究人員提供借鑒。2膜法汽油脫硫技術國內(nèi)外研究進展2.1滲透汽化膜材料[4-12]表1列出了國內(nèi)外研究者報道的汽油脫硫用膜材料種類及其對不

4、同料液的脫硫性能?？梢姡捎谶M料和操作條件不同，很難準確評價膜材料的優(yōu)劣?？紤]到硫富集因子實際代表了膜的脫硫能力，以硫富集因子為考察目標，系統(tǒng)分析表1各種脫硫膜材料，可見，GraceDavison公司的PUU膜,中國石油大學的PEG膜材料,MarathonOil公司開發(fā)的PS和UltrafiltrationG-10膜材料,以及ExxonMobilResearchandEngineering公司的NafionRTM117膜具有較好的脫硫性能。表1只是簡單列出了專利和文獻報道中涉及到的脫硫膜材料，進一步從理論上分析這些材料的共[13]性并對新型膜材料的選擇提供指導是很有必要的。溶度參數(shù)法是選擇

5、滲透汽化膜材料的有效方法，圖2給出了典型的汽油組分以及報道的膜材料的溶度參數(shù)比較。作者簡介：孔瑛（1967-），男，四川會東縣人，博士后，教授，主要從事納濾和滲透汽化在石油化工領域應用研究工作基金資助：教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃(NCET-06-0605)、中國博士后科學基金(編號20070420119)資助項目表1滲透氣化膜材料及其脫硫性能Tab.1PVmembranematerialsandtheirsulfurremovalperformance2MembranesFeedC(μg/g)T(K)P(Pa)J(kg/(m·h))EReferenceGraceDavisonCompan

6、yaPERVAP1060Modelcompounds2482971346.31.32.35[4]aPERVAP1060Modelcompounds2483441319.76.22.18[4]PERVAP1060Refinerynaphtha9202971266.41.10.57[4]PERVAP1060Refinerynaphtha9203471119.75.00.56[4]aPI(Matrimid5218)Modelcompounds2492971266.41.51.39[4]aPI(Matrimid5218)Modelcompounds249340933.15.81.68[4]PI(M

7、atrimid5218)Refinerynaphtha826351573.20.901.72[4]PI(LenzingP84)Refinerynaphtha807350679.83.251.44[4]PUURefinerynaphtha439348373.20.0855.12[4]ExxonMobilResearchandEngineeringCompanyPVPLightFCCnaphtha19906655.2120μ