FCC汽油萃取蒸餾脫硫制取歐Ⅳ清潔汽油的研究

【摘要】：石油資源的綠色高效轉(zhuǎn)化、石油基液體燃料的清潔化對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用?！胺肿铀綗捰汀⒃咏?jīng)濟(jì)化工”為目標(biāo)的新理念不斷推動(dòng)著滿(mǎn)足歐Ⅳ和歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的新型清潔汽油研究和生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步。 基于輕質(zhì)油品的分子管理理念,論文采用典型的化工過(guò)程強(qiáng)化方法---萃取蒸餾的手段,對(duì)FCC汽油脫硫過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)研究。首先,采用改進(jìn)的Eliss汽液兩相雙循環(huán)蒸餾器對(duì)環(huán)丁砜,碳酸丙烯酯,N-甲酰嗎啉,N-甲基吡咯烷酮等十三種溶劑進(jìn)行篩選,測(cè)定汽油和溶劑的汽液平衡數(shù)據(jù),計(jì)算出萃取蒸餾分離系數(shù),確定出N-甲酰嗎啉和碳酸丙烯酯為最佳的脫硫溶劑。隨后,在連續(xù)萃取蒸餾塔上,分別對(duì)FCC汽油和兩種溶劑進(jìn)行工藝條件優(yōu)化,N-甲酰嗎啉溶劑的最佳工藝條件是：塔板數(shù)N=21塊,溶劑和FCC汽油進(jìn)料位置分別為：N=3,N=18,回流比R=1,劑油體積比S/F=0.7,塔釜溫度T=160℃下塔頂精制油平均硫含量達(dá)26.03 mg·L-1,脫硫率達(dá)86.30%,收率達(dá)64.18v%。碳酸丙烯酯為溶劑的最佳工藝條件是：回流比R=1,劑油體積比S/F=1,塔釜溫度T=150℃,精制油平均硫含量達(dá)29.43mg·L-1,氮含量1.31 mg·L-1,脫硫率達(dá)84.47%,收率達(dá)63.18v%。兩種方法均達(dá)到了歐Ⅳ清潔汽油硫含量排放標(biāo)準(zhǔn),其中碳酸丙烯酯具有更好的脫氮效果。脈沖火焰光度檢測(cè)(GC-PFPD)類(lèi)型硫分布研究表明：兩種溶劑都能有效脫除汽油中絕大部分硫化物,但對(duì)噻吩的選擇性略低,N-甲酰嗎啉和碳酸丙烯酯可分別將噻吩含量由63.17 mg·L-1降至29.14 mg·L-1和25.51 mg·L-1。PONA分析表明：精制油有效地富集了原料油中的烯烴和異構(gòu)烷烴,脫除了大部分芳烴,正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴少量增加。 采用Aspen Plus中的RadFrac模塊,按照實(shí)際汽油體系組成以碳酸丙烯酯為溶劑模擬了FCC汽油萃取蒸餾過(guò)程,考察了回流比,劑油比和塔板數(shù)等因素對(duì)脫硫過(guò)程的影響,并優(yōu)化了萃取蒸餾的操作條件。計(jì)算結(jié)果表明,回流比對(duì)噻吩具有顯著的影響,劑油比影響較小。在塔板數(shù)N=30,回流比0.4,劑油比1時(shí),塔頂精制油收率為57.27m%(體積收率61.95v%),硫含量為52.47μg·g-1,脫硫率達(dá)到89.72%,與萃取蒸餾塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果吻合較好。 【關(guān)鍵詞】：FCC汽油 萃取蒸餾 脫硫
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TE624.55
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 前言11-12
• 第1章 文獻(xiàn)綜述12-23
• 1.1 國(guó)內(nèi)外清潔汽油標(biāo)準(zhǔn)12-13
• 1.2 汽油主要脫硫方法13-19
• 1.2.1 FCC汽油加氫脫硫13-16
• 1.2.2 溶劑抽提脫硫16-17
• 1.2.3 催化裂化脫硫17
• 1.2.4 氧化脫硫17
• 1.2.5 生物脫硫17-18
• 1.2.6 吸附脫硫18-19
• 1.3 萃取蒸餾概述19-22
• 1.3.1 萃取蒸餾19-20
• 1.3.2 萃取蒸餾溶劑篩選方法20-21
• 1.3.3 FCC汽油脫硫過(guò)程萃取劑篩選21-22
• 1.4 技術(shù)路線(xiàn)及研究?jī)?nèi)容22-23
• 1.4.1 技術(shù)路線(xiàn)22
• 1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)部分23-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料和試劑23-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備25-26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)流程26-28
• 2.3.1 汽液平衡溶劑篩選26-27
• 2.3.2 萃取蒸餾脫硫27-28
• 2.3.3 脫硫率及收率計(jì)算28
• 2.4 總硫含量測(cè)定28-29
• 2.5 FCC汽油中硫化物類(lèi)型的測(cè)定29
• 2.6 PONA分析方法29-30
• 2.7 汽油辛烷值測(cè)定方法30-32
• 第3章 萃取蒸餾脫硫溶劑篩選32-40
• 3.1 汽油中各類(lèi)硫化物的測(cè)定32-33
• 3.2 萃取蒸餾溶劑篩選原則33
• 3.3 萃取劑初選33-37
• 3.4 汽液相組分類(lèi)型硫分析37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 N-甲酰嗎啉萃取蒸餾脫硫40-51
• 4.1 萃取蒸餾工藝條件的考察40-44
• 4.1.1 回流比確定40-41
• 4.1.2 劑油比確定41-42
• 4.1.3 塔釜溫度的確定42-43
• 4.1.4 工藝條件穩(wěn)定性的考察43-44
• 4.2 精制油和FCC原料油性質(zhì)對(duì)照44-50
• 4.2.1 餾程分布變化44-46
• 4.2.2 類(lèi)型硫分析46-47
• 4.2.3 族組成變化47-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 第5章 碳酸丙烯酯萃取蒸餾脫硫51-58
• 5.1 萃取蒸餾脫硫的影響因素討論及優(yōu)化51-54
• 5.1.1 回流比確定51-52
• 5.1.2 塔釜溫度的確定52
• 5.1.3 劑油比確定52-53
• 5.1.4 優(yōu)化條件下穩(wěn)定性考察53-54
• 5.2 精制油和FCC原料油性質(zhì)對(duì)比54-57
• 5.2.1 餾程分布54-55
• 5.2.2 類(lèi)型硫55-56
• 5.2.3 族組成56-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 第6章 FCC汽油萃取蒸餾過(guò)程模擬58-67
• 6.1 數(shù)學(xué)模型的建立58-59
• 6.1.1 物料平衡方程58
• 6.1.2 相平衡方程58-59
• 6.1.3 歸一化方程59
• 6.1.4 焓平衡方程59
• 6.2 原料組分及物性估算59-60
• 6.4 Aspen計(jì)算過(guò)程優(yōu)化60-64
• 6.4.1 回流比的影響61
• 6.4.2 劑油比的影響61-62
• 6.4.3 塔板總數(shù)的影響62-63
• 6.4.4 優(yōu)化過(guò)程計(jì)算結(jié)果63-64
• 6.5 新工藝流程和操作要點(diǎn)64-66
• 6.6 本章小結(jié)66-67
• 第7章 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文73

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