離子液體脫氮

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1、青島科技大學本科畢業(yè)設計（論文）綜述1.1.油品中的氮化物1.1.1.油品中氮化物石油產品中含有苯胺類、吡啶類、吲哚類等非理想的氮化物組分。這些氮化物在石油中的質量含量通常在0.02%～0.8%內波動，我國原油的含氮量偏高,通常在0.1%～0.5%。其中大慶原油含氮量較低,而孤島原油較高。近年來隨著大批新油田的開采,已發(fā)現(xiàn)個別原油的氮含量高達2%。1.1.2.堿性氮化物石油組分中堿性氮是指石油加工過程中能被10%的硫酸抽提出來的氮化物，這些氮化物有一定的堿性，與強酸結合能形成鹽，溶于酸中，因此從油層提取到酸層。非堿性氮的另一種劃分方法是：在冰醋酸溶液中能

2、被高氯酸滴定的含氮化合物稱為堿性氮化物，不能被滴定的稱為非堿性氮化物。堿性氮化物的主要結構單元是吡啶、喹啉、氮雜蒽、氮雜菲等。堿性氮化物包括：苯胺、吡啶、喹啉氮雜蒽、氮雜菲及其同系物。柴油中的堿性氮化物會導致油品在儲運過程中膠質快速增加、顏色急劇加深、安定性變差，從而嚴重影響柴油的催化加工和使用性能。1.1.3.非堿性氮化物石油產品中的氮化物除了堿性氮化物，另外的一類就是非堿性氮化物，非堿性氮化物的主要結構單元是吡咯、吲哚、咔唑等，包括吡咯、吲哚、咔唑及其同系物。非堿性氮的存在使得油品在燃燒過程中能產生氮氧化物NOx，從而給環(huán)境帶來危害。1.1.4.氮化

3、物在油品中的危害（1）氮化物的存在,會影響油品的顏色、抗氧化性、粘度等品質。在催化裂化、加氫精制、加氫裂化等工藝過程中,即使原料中含有極其微量的氮化物也會使貴金屬催化劑中毒,從而導致催化劑的使用壽命變短。（2）石油產品中的氮化物在燃燒時會產生氮氧化物NOx，眾所周知，氮氧化物是造成大氣污染的主要污染源之一。氮氧化物與空氣中的水結合最終會轉化成硝酸和硝酸鹽，硝酸是酸雨的成因之一；它與其他污染物在一定條件下能產生光化學煙霧污染，造成霧霾天氣。11青島科技大學本科畢業(yè)設計（論文）1.2.常規(guī)脫氮方法1.2.1.加氫脫氮近年來,催化裂化裝置的原料變重、變差,特別

4、是堿氮含量增加,造成了不利影響,如催化劑活性下降,干氣、焦炭產率上升,輕質油收率下降,產品質量下降等惡劣。油品脫氮工藝主要分為加氫脫氮和非加氫脫氮。加氫脫氮是目前應用最廣泛的脫氮的方法之一,對石油產品用加氫改質工藝，在一定壓力、溫度及催化劑作用下，可以完成脫氮反應、達到降低氮含量、改善其穩(wěn)定性的目的，最終獲得石腦油和優(yōu)質燃料油，其產品質量可以達到柴油、汽油、調和油指標。煤焦油經(jīng)加氫處理后，其中所含氮雜原子轉化為氨。加氫產物經(jīng)分離純化等后續(xù)工藝處理后，可得到含氮低的柴油、汽油和輕燃料油等環(huán)境友好型燃料。此種方法工藝比較成熟,在節(jié)約能源角度上也有優(yōu)勢。雖然加

5、氫脫氮能有效地除去油品中的氮化物,提高油品質量,且具有操作方便、工藝簡單、油品收率高等優(yōu)點。傳統(tǒng)的加氫脫氮其催化劑活性組分多為Ｃo-Ｍｏ、Ni-Mo、Ni-W和Co-W。隨著催化劑的研究發(fā)展，金屬組分被越來越多的用于催化劑生產，如Mo、Ni、Ｐ、ＭｏＰ、ＳｉＷ１２、ＷＮ和ＷＭｏＮｉ等。同時，大量的過渡金屬與其他非金屬元素相結合的新型催化劑也得到開發(fā)。[王彥剛，邵鳳琴，沈健.加氫脫氮催化劑研究進展.工業(yè)催化[J]2007，18（7）,27—32]最近的研究結果表明,過渡金屬磷化物具有比傳統(tǒng)硫化物催化劑更優(yōu)異的HDN活性和穩(wěn)定性。無負載的Ni2P比表面積小于

6、1m2/g，因此,需將Ni2P負載在比表面積較大的載體上[JｕｌｉｕｓＳ，ＤｅｎｎｉｓＰＭ．Ｔｅｓｔｓｓｈｏｗｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｍ—ｐｏｕｎｄｓｏｎｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｆｌｕｉｄｃｒａｃｋｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｓ［Ｊ］．ＯｉｌａｎｄＧａｓ，１９８６，８４（４３）：７６－８２．]。文獻中報道過以活性炭、MCM-41、SiO2、Al2O3、TiO2為載體制備負載型Ni2P催化劑,但復合載體在磷化物加氫精制中的應用報道較少。TiO2-Al2O3復合載體應用較廣泛,并具有較大的孔體積、比表面積和較集中的孔分布，其脫氮效果較好。雖然加氫脫氮有一

7、定的優(yōu)點，但加氫精制所需的設備投資比較大,操作條件苛刻,操作費用較高，而且深度加氫可使油品安定性下降、油品品質變差,淺度加氫其脫氮率較低。此外,這種工藝需要有足夠的氫源,所以價格比較昂貴,中小煉廠難以承擔。1.2.2.非加氫脫氮非加氫脫氮包括：酸精制、絡合萃取精制、溶劑精制、生物脫氮、組合法精制和微波脫氮等，主要特點是操作簡單，但存在吸附與交換容量有限，勞動強度大，不能連續(xù)操作，脫氮率較低等缺點，難以滿足煉油廠要求，非加氫脫氮是目前研究的重點。1.2.2.1.酸堿精制11青島科技大學本科畢業(yè)設計（論文）催化裂化石油產品在儲存過程中膠質很快增加，顏色急劇加

8、深，嚴重影響油品的使用。導致催化裂化石油產品氧化安定性差的原因是它含有大量的堿性