柴油吸附脱氮的技术研究毕业论文(编辑修改稿)

柴油吸附脱氮的技术研究毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

成和相间转移。 稀释剂用于调节脱氮剂的粘度、密度及界面张力等 ,使分离易于进行。 配合精制工艺已经有几十年的历史。 早在 1972 年 ,Bernheiner就用含 Cr2 + 、 Zn2 + 、 Fe3 + 或 Li + 盐的丙酮、甲醇或乙醇溶液脱除石油馏分中的氮化物 ,脱氮率高达 99 %。 孙学文等人研究了加入一种络合剂对催化柴油中碱氮含量的影响 ,发现 :柴油中的碱氮含量随着络合剂加入量的增加而降低 ,当络合剂质量分数为 0. 25 %～ % 时 ,柴油中的碱氮含量达到最低值。 用此方法处理重催原料 ,可以有效脱除 催化柴油中的碱性氮化物 ,同时可以降低柴油中的烯烃含量 [17],从而改善催化柴油的氧化安定性 ,且络合剂不影响柴油的酸值。 魏毅等人自行研制了保硫脱氮剂 ,该脱氮剂为含有过渡金属的酸性化合物。 由于该化合物的过渡金属核外有空的 d 轨道且离子半径小 ,有利于与含有孤对电子的碱性氯化物形成配位化合物 [18]。 利用生成物与试油的比重差使生成物富集 ,达到脱去碱性氯化物的目的。 将该脱氮剂与质量分数 20 %的醋酸水溶液搭配 ,在剂油质量比 1∶ 9 的条件下处理柴油 ,鞍山直馏柴油碱性氮脱除率为 84. 9 %、鞍山催化柴油碱性氮脱除率为 98. 9 % ,取得了满意的效果。 丛玉凤等人采用自行研制的 FS 化学精制剂和 FS0l 络合捕集剂对两种焦化柴油进行精制。 结果表明 ,在剂油质量比为 1∶ 350 时 ,焦化柴油色度降低 ,两种焦化柴油氧化安定性总不溶物从 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。 精制后的焦化柴油 ,直馏柴油和催化裂化柴油按体积比 1∶ 1∶ 1 调和后 ,各项指标均达到 l0 轻柴油国家标准要求 ,且调和油的储存安定性较好 [19]。 该方法精制工艺简单、投资少、 成本低 , 7 是缓解目前无加氢能力的炼厂精制焦化柴油的良好途径 [20]。 严家保等人用自行开发的无机酸性配合脱氮剂精制催化裂化柴油 ,当剂油质量比为 1∶ 200 ,反应时间为 25 min ,反应温度20 ℃ 时 ,碱性氮化物的脱除率高达 94. 33 %。 配合精制工艺大都用高价金属离子与有机溶剂组成的复合溶剂为脱氮剂对油品进行精制 ,该工艺所得精制油的含氮量有所降低 ,但脱氮剂所含金属离子的盐使用起来不方便 ,并且有机溶剂对油品中烃类的溶解 ,降低了精制油的收率 ,这两个问题需要解决 [21]。 吸附精制 吸附精制一般用比表面积 大的极性物质 ,利用吸附原理对油品进行精制 ,改善油品质量。 常用的吸附剂如白土、分子筛、硅胶、氧化铝、硅藻土等。 吸附精制工艺分混和接触工艺和渗滤吸附工艺两种。 混和接触工艺是油品与粉状固体吸附剂 (酸性白土、活性白土、漂白土、氧化铝等 ) 先在一定温度下充分混合 ,然后剂油分离 ,以除去油中极性物质 (包括含氮化合物 )。 它作为一种精制手段常与酸精制或溶剂精制工艺构成组合工艺 ,如酸 2白土、溶剂 2白土精制工艺。 渗滤吸附工艺的吸附剂以固定床层形式装填 ,油品通过吸附剂床层进行脱氮。 渗滤吸附工艺操作费用较混合接触工艺低 ,污染少 ,且 脱氮能力强 [22]。 白土精制是一种比较常用的方法 ,但白土脱氮能力较差 ,吸附量偏小 ,用量大于 3 %油品回收率就会降低。 Robert 以催化裂化催化剂为吸附剂 ,对合成燃料脱氮 ,并把吸附工艺与催化裂化工艺联合起来 ,对吸附后的催化剂进行再生并循环使用 ,连续生产低氮产品。 栾锡林等人在实验室小型固定床装置上选用 A、 B、 C 三种吸附剂脱除焦化蜡油中的碱性氮化物 ,取得了良好的效果。 陈文艺等人采用磷酸处理颗粒白土吸附剂 ,可使其吸附能力得到显著提高。 FCC 柴油经过吸附处理后 ,质量得到了明显的改善。 吸附剂可在溶剂中再生 [23]。 马骏等人将吸附剂 C 经实验室处理后 ,将其转入 微波反应釜中 ,接受微波辐射 ,得实验用吸附剂 ,用此吸附剂对油品的碱性氮化物脱除率在 90 %以上 ,吸附基本饱和的吸附剂置苯 2乙醇溶液中解吸 ,再经补酸和微波等方法再生后 ,吸附剂吸附性能得到了较好的恢复 ,处理能力基本与新鲜吸附剂相当。 王延飞等人分别用有机粘土和无机粘土作吸附剂对催化裂化柴油进行吸附精制处理 ,考察它们的精制效果。 发现有机粘土对柴油的精制效果比无机粘土好 ,有机粘土除了对柴油中的含氮化合物具有较高的选择性以外 ,对含硫化合物也具有一定的脱除能力。 在加剂 量为 0. 08 g/mL ,温度25 ℃ ,吸附时间 20 min 的条件下 [24],有机粘土可将催化裂化柴油中总氮含量由原来的 0. 102 2 %降至 0. 023 2 %。 碱氮含量由原来的 0. 022 18 %降至 0. 009 64 %。 硫含量由原来的 0. 098 5 %降至 0. 429 7 %。 离子交换树脂是一种特殊的吸附剂。 用它作吸附剂是 20 世纪 50 年代 8 以来广泛使用的一种分离技术。 它比一般吸附剂的吸附量大 ,可以有效地脱除油品中的含氮化合物。 此方法分离氮化物的机理比较复杂 ,是多种因素共同作用的结果 ,其中 最主要的分离因素是离子交换作用。 它的关键是离子交换树脂的再生 ,常用强酸、强碱、过渡性离子和有机溶剂对失活的树脂进行再生。 Masao用大孔的 H 型磺酸阳离子交换树脂分离油品中的氮化物 ,树脂用含阳离子的电解质水溶液再生 [25]。 高连存等人研究了用大孔强酸性阳离子交换树脂萃取柴油中碱性含氮化合物的方法 ,实验表明 ,该方法具有树脂吸附容量大 ,柴油中碱氮脱除率和回收率高 (96 %以上 ) ,树脂再生效果好 ,操作简便等特点。 吸附法精制的优点是油品易于与吸附了含氮化合物的吸附剂进行分离 ,缺点是需要对吸附剂进行再生 ,较为麻烦 ,否则吸附剂用量大 ,吸附成本自然上升。 组合脱氮法 在单一的脱氮工艺不能满足生产高质量柴油产品的要求的情况下 ,研究人员往往采取组合脱氮的方法 [26]。 例如溶剂碱洗 2溶剂精制工艺、酸 2白土工艺、溶剂 2白土精制工艺、反应 2吸附法工艺等 ,都取得了良好的效果。 龙小柱等人用反应 2吸附法精制焦化柴油取得了良好效果。 该工艺首先用 1 %的白土搅拌、吸附焦化柴油 15 min ,倾出柴油。 然后反应物 A 与吸附后的柴油在室温条件下于分液漏斗中反应 5 min ,静置分层得精制油。 用该方法精制的焦化柴油色度、胶质、氧化安定性等 均有所改善 ,精制油的各项指标均达到国际轻柴油( GB25222020) 的质量要求。 该方法克服了白土用量增加成本逐渐增大和单独用白土精制效果不理想的问题。 生物脱氮法 生物脱氮法是一种新兴的技术。 它利用微生物培养物或者它们的酶具有的特征催化能力 ,选择性地脱除氮杂环化合物 [27]。 每一种培养物对它分解的化合物都具有高效的选择性。 页岩油氮杂环馏分中的喹啉、甲基喹啉和异喹啉都可以被微生物脱除 ,微生物在脱除氮杂环化合物时 ,不降解脂肪烃和芳烃。 Kurane Rynichiro 等人发明了一种在常温常压下能够用 于石油和煤精制的生物脱氮专利技术 [28]。 该方法采用可降解芳香性有机含氮化合物的微生物 ,降解产物可以连续排出。 由于油品。