石油焦是重要的工業(yè)原料,國內(nèi)石油化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和進(jìn)口原油質(zhì)量的變化,對國內(nèi)石油焦的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了巨大的變化。目前國內(nèi)石油焦的供應(yīng)出現(xiàn)失衡,高硫石油焦的產(chǎn)量增加,低硫石油焦的供應(yīng)嚴(yán)重不足。高硫石油焦在鋁電解中的應(yīng)用,對鋁電解生產(chǎn)和環(huán)境造成了許多危害,嚴(yán)重的面臨停產(chǎn)整頓的風(fēng)險。因此研究一種有效的脫硫方法,對炭素工業(yè)和冶金工業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。本文查閱文獻(xiàn)和實驗探索后,尋找到一種通過添加錳粉煅燒脫硫的方法,并進(jìn)行了詳細(xì)的實驗研究,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:高硫石油焦的脫硫?qū)嶒?采用了單因素實驗進(jìn)行研究,實驗發(fā)現(xiàn):石油焦粒徑越小越有利于石油焦中硫的脫除;在一定范圍內(nèi),脫硫率隨著反應(yīng)溫度的升高和反應(yīng)時間的延長而升高;在一定范圍內(nèi),脫硫率隨著錳粉比例的增加和石蠟比例的增加而升高,實驗采用了硫酸鋅對載硫錳粉進(jìn)行脫硫處理,脫硫后的錳粉可返回到脫硫?qū)嶒炛�。在單因素實驗的基礎(chǔ)上,利用軟件Design-expert進(jìn)行了四因素三水平的石油焦脫硫工藝研究。結(jié)果表明各因素對石油焦脫硫率影響:錳粉比例反應(yīng)溫度反應(yīng)時間石蠟比例;其中反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間的交互作用明顯,其它因素交互作用不顯著,獲得模擬回歸方程:Y=53.59+2.91X1+2.20X2+3.06X3+0.46X4-1.07X1X2-0.34X1X3+0.065X1X4-0.21X2X3-0.34X2X4-0.30X3X4-2.89X12-1.76X22-2.59X32-0.75X42響應(yīng)曲面優(yōu)化后經(jīng)實驗驗證最佳條件為:反應(yīng)溫度為740℃,反應(yīng)時間100min,石油焦:錳粉=20:2.5,石油焦:石蠟=20:2,在此條件下對硫含量為3.47%的石油焦脫硫后硫含量降低為1.55%,達(dá)到牌號YBYJJ-1要求。用紅外光譜、電子探針等現(xiàn)代分析手段,證明脫硫后的石油焦中噻吩類和硫醇類有機(jī)硫結(jié)構(gòu)被一定程度上破壞,脫硫后錳粉的表面有硫的存在,實驗的工藝條件對石油焦的微觀形貌影響不大,反應(yīng)后石油焦與錳粉的結(jié)塊現(xiàn)象,利用乙醇蒸汽替代石蠟得到有效解決,反應(yīng)條件乙醇蒸汽體積比達(dá)到約98%,其流速為0.5m/s,反應(yīng)后石油焦硫含量由3.47%降低到1.2%。
【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE626.87
【部分圖文】：

＿進(jìn)口嚴(yán)格監(jiān)管以及國際石油焦價格的上漲，國內(nèi)石油焦進(jìn)口鷥呈現(xiàn)出了逐年下降的趨勢，??進(jìn)口高硫石油焦占比也明顯下降，從２０１３年的８７．９％到２０１６年的４７．７％，占比下降４０．２??百分點［１５］。圖１．２?２００５－２０１６年高硫焦進(jìn)口情況。??４??

圖２．１石油焦外貌特征??

綜合上述研宄并發(fā)現(xiàn)過渡金屬對Ｃ－Ｓ鍵的活化裂解具有相當(dāng)高的活性和選擇性［７４］，主??要原因是過渡金屬容易形成窩活性的中間物，它們能選擇雜環(huán)化合物中的Ｓ原子成鍵，大??大降低Ｃ－Ｓ鍵的鍵能，促使Ｃ－Ｓ鍵發(fā)生斷裂。過渡金屬與含硫化合物的不同結(jié)合形式如圖??３．２??＇??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2874019