新型炭復(fù)合材料吸附劑脫除汽油中硫化物的研究.pdf

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1、石油煉制與化工2006年6月PETROLEUMPROCESSINGANDPETROCHEMICALS第37卷第6期新型炭復(fù)合材料吸附劑脫除汽油中硫化物的研究1211王云芳,尹風(fēng)利,史德青,孔瑛(1.中國石油大學(xué)重質(zhì)油國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,東營257062;2.中國石化集團(tuán)勝利油田有限公司勝利采油廠工藝研究所)+2+)摘要制備了負(fù)載不同過渡金屬離子(Ag、Cu的吸附劑Ag/Al2O3、Cu/Al2O3和Ag/SiO2,在固定床吸附脫硫裝置上,考察了吸附劑對汽油模型化合物MGF21(正庚烷中含噻吩硫760mg/L)的脫硫效果。結(jié)果表明,Ag/Al2O3具

2、有較好的脫硫效果。將Al2O3在630℃下分別覆炭4,6,8h制+得覆炭吸附劑,測定了覆炭吸附劑負(fù)載Ag后對汽油模型化合物MGF21和MGF22的脫硫效果。結(jié)果表明,吸附劑覆炭后可明顯提高吸附劑對硫化物的吸附選擇性,當(dāng)覆炭時間為6h時,吸附劑對硫化物的吸附選擇性最好。關(guān)鍵詞:吸附劑覆炭汽油料硫含量脫除1前言343～413℃、0.7～2.1MPa的條件下,可使汽油隨著全球范圍內(nèi)環(huán)保要求的不斷提高,各國汽中的硫含量從800μg/g降至25μg/g以下,但吸附油新標(biāo)準(zhǔn)中硫含量的要求越來越低。美國環(huán)境保劑需要高溫燃燒再生,吸附劑壽命較短。目前,主護(hù)署Ⅱ

3、級燃油標(biāo)準(zhǔn)(Tier22)規(guī)定汽油中的硫含量要從以下三個方面對脫硫吸附劑進(jìn)行改進(jìn):(1)吸[1,2]不大于30μg/g。我國成品油實(shí)行新標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)附劑能在較低的溫度和壓力下進(jìn)行脫硫過程,降低程也在不斷加快,2005年7月1日起已全面執(zhí)行歐脫硫成本;(2)吸附劑對硫化物要有較高的吸附選Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn),汽油中的硫含量要求不大于500μg/g;擇性,因?yàn)镕CC汽油中大量的非含硫芳烴和烯烴會2010年前要求汽油質(zhì)量將全部達(dá)到歐Ⅲ排放標(biāo)對含硫芳烴產(chǎn)生競爭吸附;(3)吸附劑能夠較容易地[5]準(zhǔn),要求硫含量不大于150μg/g;2010年前后北再生。YangRT等

4、考察了Cu(I)2Y吸附劑對噻京、上海、廣州等一些主要城市還將執(zhí)行歐Ⅳ排放吩硫化物的吸附效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在常溫、常壓下,標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定汽油中的硫含量不大于50μg/g。Cu(I)2Y吸附劑能使含硫量760μg/g的噻吩2正辛加氫是FCC汽油脫硫的常規(guī)方法。汽油中約烷混合液的硫含量降到5μg/g以下,吸附劑的平50%～60%的含硫化合物是噻吩及其烷基衍生物,衡容硫量達(dá)7.54%;但對于噻吩2正辛烷2苯的混合通過加氫處理可使噻吩中的C—S鍵斷裂并轉(zhuǎn)化液,Cu(I)2Y吸附劑的平衡容硫量下降到1.4%,為H2S,從而降低汽油中硫化物含量。但隨著汽可見,芳

5、烴含量對吸附劑的容硫量有較大的影響。[6]油中硫含量要求不斷降低,加氫條件將更加苛刻,Song等人的研究表明,Ce(IV)2Y吸附劑對硫化特別是加氫過程中的氫氣分壓將增加,這將使更多物具有較強(qiáng)的選擇性,但其平衡容硫量較小。的烯烴飽和,使汽油的辛烷值下降,同時也消耗大活性炭是最早用于油品或氣體精制脫硫的吸量的氫氣,加氫過程的設(shè)備投資和操作費(fèi)用都將更附劑,但由于活性炭吸附劑的強(qiáng)度差,脫硫效率低加昂貴,所以國內(nèi)外都在積極開發(fā)更加經(jīng)濟(jì)的非加而限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。本課題開發(fā)了一種新氫汽油脫硫技術(shù)。吸附脫硫技術(shù)是20世紀(jì)90年代末開始研究的新型脫硫技術(shù)。

6、吸附劑一般為在金屬氧化物、分收稿日期:2005208227;修改稿收到日期:2005212209。作者簡介:王云芳,男,教授,1984年畢業(yè)于天津大學(xué)化工系,子篩、活性炭等吸附劑上裝載對硫化物具有吸附選1991年研究生畢業(yè)于石油大學(xué)石油加工專業(yè),現(xiàn)在中國石油[3]擇性的活性組分;IrvineRL等開發(fā)的專利吸附大學(xué)(華東)從事石油化工方面的教學(xué)與科研工作。劑可將汽油的硫含量從1276μg/g降到70～80基金項(xiàng)目:中國石油天然氣集團(tuán)公司石油科技中青年創(chuàng)新基[4]μg/g;Phillips石油公司的S2Zorb專利吸附劑在金項(xiàng)目(03E7025)

7、。38石油煉制與化工2006年第37卷型炭復(fù)合材料吸附劑,該吸附劑是將具有中孔結(jié)構(gòu)量濃度為760mg/L的模型溶液,用MGF21表示。的固體無機(jī)材料進(jìn)行覆炭處理,得到一種集活性炭汽油模型化合物2:用噻吩、苯及正庚烷配制優(yōu)異的吸附性能和固體無機(jī)材料高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性硫質(zhì)量濃度為760mg/L,苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的模于一體的新型吸附劑。并將該吸附劑負(fù)載活性組型溶液,用MGF22表示。分后,初步嘗試用于汽油中硫化物的脫除。汽油中的芳烴和噻吩類硫化物都具有芳香性,2實(shí)驗(yàn)因而芳烴會對噻吩類硫化物在脫硫吸附劑上的吸2.1試劑與儀器附產(chǎn)生較強(qiáng)競爭吸附作用,為了考

8、察脫硫吸附劑對硅膠,青島美高集團(tuán)生產(chǎn);氧化鋁,江西凱美填汽油中噻吩類硫的脫硫效果,用不含芳烴的汽油模料有限公司生產(chǎn);噻吩,純度99%,AcrosOrg