發(fā)布時間：2017-04-19 19:09

  本文關鍵詞：催化裂化液化氣深度脫硫工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著國內原油越來越重,FCC液化氣(LPG)中硫含量也越來越高。FCC液化氣中硫化物主要有硫化氫、硫醇、羰基硫及二硫化物等,經脫硫化氫工藝后液化氣仍然含有幾十μg/g的硫化物,不能達到生產要求。本論文擬通過羰基硫水解過程將脫硫化氫工藝后殘留的硫化氫和羰基硫脫除,硫醇氧化的方法將小分子硫醇轉化成大分子二硫化物,此時液化氣中硫化物主要是高沸點硫醚和二硫化物,最后經過精餾切割方式,塔頂得到含較少硫含量的輕質組分C3和輕C4,塔底得到重C4、C5和硫化物,從而達到液化氣深度脫硫的效果。本文擬考察硫醇氧化過程中活化劑、羰基硫水解催化劑,通過Aspen軟件模擬硫醇氧化、COS水解后液化氣精餾過程,考察塔頂產品中的硫含量。硫醇的氧化轉化過程,以磺化酞菁鈷為硫醇氧化催化劑,考察反應過程中加入活化劑:A、B、C、D和F中的一種或兩種,對氧化反應的影響。實驗結果表明,活化劑選用D和C的混合物,比例為7:3,溫度為30℃,空油體積比為300,空速為4h-1,活化劑濃度為10%,添加量為20μg/g,在該條件下脫硫率可從52.6%提高到99.16%。本文考察了COS水解催化劑載體、活性組分及其助劑對水解活性的影響。實驗結果表明焙燒溫度對γ-Al_2O_3催化劑有一定的影響,較高的焙燒溫度750℃焙燒出的催化劑其活性較好。隨著TiO_2含量的增加TiO_2·γ-Al_2O_3催化劑水解活性也不斷提高,當TiO_2添加量為14wt%后,活性趨于平穩(wěn)。TiO_2·γ-Al_2O_3催化劑上負載P作為活性組分,催化劑的堿性增強,COS水解活性明顯提高,當P負載量超過10wt%后,催化活性基本不變。通過雙金屬氧化物(X和Y)助劑對P/TiO_2·γ-Al_2O_3的改性,實驗結果表明,當第一組分為X,第二組分為Y,且X負載量為5%、X:Y質量比為5:1時,所得催化劑的活性最佳。優(yōu)選出的催化劑Y-X-P/TiO_2·γ-Al_2O_3,在最優(yōu)工藝條件:溫度為30℃,醇胺流量為3mL/h,原料中羰基硫濃度為1000mg·m-3下脫硫率為98.5%。使用AspenPlus模擬軟件對精餾過程進行模擬優(yōu)化,結果表明:理論板數N為37塊,實際回流比R為1.3(摩爾比),最優(yōu)進料位置NF為第20塊塔板。通過模擬計算得到精餾塔進料出料性質,計算得到各組分在塔頂塔底的回收率,最終得到塔頂產品中硫含量為3.50μg/g。
【關鍵詞】：脫硫 硫醇 羰基硫 水解 模擬
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE64
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 概述8-22
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 液化氣中硫的類型及其含量要求9-10
• 1.2.1 液化氣中的硫化物9
• 1.2.2 液化氣產品硫含量要求9-10
• 1.3 液化石油氣脫硫工藝技術的發(fā)展現(xiàn)狀10-19
• 1.3.1 國外氧化脫硫醇工藝技術發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3.2 國內氧化脫硫醇工藝技術發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.3 其它脫硫醇方法13-14
• 1.3.4 液化氣脫羰基硫14-19
• 1.4 化工流程模擬19-20
• 1.4.1 化工流程模擬介紹19
• 1.4.2 化工流程模擬的作用19
• 1.4.3 化工流程模擬的發(fā)展19-20
• 1.4.4 Aspen Plus模擬軟件簡介20
• 1.5 研究目的與內容20-22
• 1.5.1 研究目的20
• 1.5.2 研究內容20-22
• 第二章 石油液化氣硫醇氧化過程研究22-31
• 2.1 實驗過程22-25
• 2.1.1 實驗儀器與試劑22-23
• 2.1.2 反應產物的測定方法23-24
• 2.1.3 催化劑活性評價24-25
• 2.2 催化氧化反應性能的結果與討論25-30
• 2.2.1 活化劑對反應活性的影響26-28
• 2.2.2 工藝條件對反應活性的影響28-30
• 2.3 小結30-31
• 第三章 石油液化氣羰基硫水解脫除過程研究31-51
• 3.1 實驗過程31-36
• 3.1.1 實驗儀器與試劑31-32
• 3.1.2 催化劑的制備32
• 3.1.3 催化劑的表征32-34
• 3.1.4 催化劑的活性評價34-36
• 3.2 羰基硫水解反應性能的結果與討論36-49
• 3.2.1 焙燒溫度對反應活性的影響36-37
• 3.2.2 催化劑Ti O_2含量對反應活性的影響37-39
• 3.2.3 負載活性組分對反應活性的影響39-42
• 3.2.4 負載助劑對反應活性的影響42-48
• 3.2.5 反應條件對反應活性的影響48-49
• 3.3 本章小結49-51
• 第四章 石油液化氣精餾過程模擬與優(yōu)化51-58
• 4.1 過程模擬的基礎數據與條件51-52
• 4.1.1 液化氣精餾裝置工藝流程簡介51
• 4.1.2 原料性質51-52
• 4.1.3 分離要求52
• 4.1.4 熱力學方法的選擇52
• 4.2 工藝模擬及優(yōu)化52-55
• 4.2.1 回流比和理論板數的優(yōu)化53
• 4.2.2 回流比對精餾效果的影響53-54
• 4.2.3 進料位置與塔頂塔底回收率的關系54-55
• 4.3 精餾塔工藝模擬計算結果55-56
• 4.4 本章小結56-58
• 第五章 結論58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-65
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文65-66

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本文編號：316930