發(fā)布時間：2023-01-08 17:01

　　隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格,減少機(jī)動車尾氣中SO_x的排放,生產(chǎn)和使用環(huán)境友好的低硫汽油已成為世界各國政府和煉油企業(yè)普遍重視的問題。盡管傳統(tǒng)的加氫脫硫（HDS）技術(shù)能夠有效地脫除汽油中大部分含硫化物,但是在超深度脫硫方面遇到了挑戰(zhàn),對煉油廠的生產(chǎn)工藝及其生產(chǎn)設(shè)備提出了更加苛刻的要求。國內(nèi)中小煉油廠遇到了深度脫硫技術(shù)和經(jīng)濟(jì)瓶頸,有必要開發(fā)非加氫脫硫作為其有效補(bǔ)充。目前,在研究的各種非加氫脫硫技術(shù)中,吸附脫硫被認(rèn)為是有著廣闊前景的脫硫技術(shù)。 本論文選用鄂爾多斯褐煤半焦為原料,利用多種化學(xué)法和物理法對半焦進(jìn)行改性,并負(fù)載金屬氧化物,制備活性半焦汽油吸附脫硫劑。在固定床上對FCC汽油進(jìn)行吸附脫硫?qū)嶒?yàn),考察脫硫劑的最佳制備條件和最佳吸附脫硫條件,通過氣相色譜分析了脫硫前后FCC汽油中各硫化物種類的變化。采用多種再生方法對失活的脫硫劑進(jìn)行再生,找出合適的再生工藝。通過對脫硫劑的物理化學(xué)性質(zhì)的表征和模型化合物的實(shí)驗(yàn)研究,確定了吸附脫硫的熱力學(xué)動力學(xué)模型,探討了吸附脫硫機(jī)理,為吸附脫硫技術(shù)的工業(yè)化提供一定的理論依據(jù)。 固定床動態(tài)吸附脫硫?qū)嶒?yàn)的結(jié)果表明,制備條件對于脫硫... 

【文章頁數(shù)】：187 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 汽油脫硫的意義
    1.2 汽油中硫的分布
    1.3 世界各國的汽油硫含量標(biāo)準(zhǔn)
    1.4 加氫脫硫技術(shù)
        1.4.1 加氫脫硫機(jī)理
        1.4.2 加氫脫硫技術(shù)存在的問題
    1.5 非加氫脫硫技術(shù)
        1.5.1 氧化脫硫技術(shù)
        1.5.2 生物脫硫技術(shù)
        1.5.3 萃取脫硫技術(shù)
        1.5.4 膜分離脫硫技術(shù)
        1.5.5 絡(luò)合脫硫技術(shù)
        1.5.6 離子液體脫硫技術(shù)
        1.5.7 吸附脫硫技術(shù)（ADS）
    1.6 吸附脫硫材料
        1.6.1 分子篩類吸附劑
        1.6.2 金屬氧化物吸附劑
        1.6.3 活性炭類吸附劑
        1.6.4 黏土類脫硫吸附劑
        1.6.5 其它脫硫吸附劑
    1.7 吸附脫硫機(jī)理研究進(jìn)展
        1.7.1 反應(yīng)吸附脫硫機(jī)理
        1.7.2 物理吸附作用機(jī)理
        1.7.3 分子尺寸選擇機(jī)理
        1.7.4 酸性位吸附機(jī)理
        1.7.5 配位作用機(jī)理(絡(luò)合作用機(jī)理)
    1.8 吸附工藝的研究進(jìn)展
        1.8.1 IRVAD 工藝
        1.8.2 S-Zorb 工藝
        1.8.3 TReND 工藝
        1.8.4 Exxon 技術(shù)
        1.8.5 SARS 技術(shù)
    1.9 吸附脫硫小結(jié)
    1.10 活性焦類脫硫材料在中國的意義
    1.11 本論文研究的目的和方案
2 脫硫劑的制備
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 原料與試劑
        2.3.1 試劑
        2.3.2 原料及性質(zhì)
    2.4 脫硫劑制備工藝簡圖
    2.5 脫硫劑制備方法
        2.5.1 粒度選取
        2.5.2 高壓活化
        2.5.3 HNO_3活化
        2.5.4 H_3PO_4/H_2SO_4活化
        2.5.5 KOH 活化
        2.5.6 (NH_4)_2S_2O_8活化
        2.5.7 ZnCl_2活化
        2.5.8 水蒸氣活化
        2.5.9 等體積浸漬活性組分
    2.6 代號說明
3 活性半焦的表征和評價方法
    3.1 引言
    3.2 半焦的工業(yè)分析
        3.2.1 水分測定方法
        3.2.2 灰分測定方法
        3.2.3 揮發(fā)分測定方法
        3.2.4 固定炭計(jì)算
    3.3 比表面積、孔容的測定
        3.3.1 儀器
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)原理
    3.4 表面酸堿總量的測定
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)原理
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)所用的指示劑和溶液的配制
        3.4.3 測定方法
    3.5 TPD 測定表面酸堿性
        3.5.1 基本原理
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)流程
        3.5.3 實(shí)驗(yàn)方法與相關(guān)參數(shù)
    3.6 FT-IR 分析
    3.7 SEM 分析
    3.8 汽油中總硫的測定
    3.9 汽油中硫份分析（GC-FPD 法）
        3.9.1 實(shí)驗(yàn)原理
4 改性活性半焦的脫硫性能評價
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        4.2.1 原料油
        4.2.2 脫硫活性評價指標(biāo)
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)流程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 固定床實(shí)驗(yàn)條件對脫硫劑吸附脫硫效果的影響
        4.3.2 HNO_3活化系列脫硫劑的研究
        4.3.3 水蒸汽活化脫硫劑的研究
        4.3.4 (NH_4)_2S_2O_8活化制備脫硫劑的研究
        4.3.5 KOH 活化半焦脫硫劑的的研究
        4.3.6 ZnCl_2改性半焦脫硫劑的研究
        4.3.7 各種活化方法的比較
        4.3.8 負(fù)載氧化物對半焦脫硫效果的影響
        4.3.9 H_3PO_4活化脫硫劑的研究
        4.3.10 H_2SO_4活化脫硫劑的研究
        4.3.11 半焦脫硫劑硫容的考察
        4.3.12 不同汽油的脫硫效果研究
    4.4 高溫、臨氫、對金屬氧化物部分還原的脫硫效果
        4.4.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.4.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 脫硫過程 FCC 汽油 GC-FPD 譜圖分析
        4.5.1 兩種汽油脫硫前后硫分布
        4.5.2 FCC 汽油脫硫過程變化規(guī)律
    4.6 本章小結(jié)
5 模型含硫化合物脫硫研究及熱力學(xué)和動力學(xué)初探
    5.1 引言
    5.2 模型含硫化合物的固定床吸附脫硫?qū)嶒?yàn)
        5.2.1 模型含硫化合物的穿透曲線
        5.2.2 不飽和烴類對脫硫的影響
        5.2.3 含氮烴類的影響
        5.2.4 溶劑效應(yīng)的影響
    5.3 模型化合物的熱力學(xué)研究
        5.3.1 噻吩的吸附等溫線
        5.3.2 苯并噻吩的吸附等溫線
        5.3.3 吸附等溫線的擬合方程
    5.4 吸附熱力學(xué)
        5.4.1 噻吩的吸附熱力學(xué)
        5.4.2 苯并噻吩的吸附熱力學(xué)
    5.5 吸附機(jī)理研究
    5.6 吸附動力學(xué)初探
        5.6.1 吸附動力學(xué)模型
        5.6.2 噻吩的吸附動力學(xué)曲線
        5.6.3 苯并噻吩的動力學(xué)曲線
        5.6.4 真實(shí)汽油的動力學(xué)曲線
    5.7 本章小結(jié)
6 活性半焦脫硫劑的再生
    6.1 引言
    6.2 熱再生
        6.2.1 熱再生流程及條件
        6.2.2 熱再生結(jié)果討論
    6.3 水蒸氣氣氛下熱再生
        6.3.1 水蒸氣再生溫度的考察
        6.3.2 水蒸氣再生次數(shù)的考察
    6.4 溶劑萃取再生
        6.4.1 萃取再生流程及條件
        6.4.2 不同溶劑的再生效果
        6.4.3 萃取再生次數(shù)的考察
        6.4.4 索氏提取法溶劑再生
        6.4.5 聯(lián)合再生法
    6.5 本章小結(jié)
7 半焦脫硫劑的表征分析
    7.1 引言
    7.2 半焦的工業(yè)分析結(jié)果
    7.3 半焦的表面結(jié)構(gòu)
        7.3.1 BET 表征結(jié)果
        7.3.2 不同活化劑和活化方法對比表面積的影響
        7.3.3 不同活化劑和活化方法對孔容的影響
        7.3.4 不同活化劑和活化方法對平均孔徑的影響
        7.3.5 不同活化半焦樣品的孔徑分布
        7.3.6 表面物理化學(xué)性質(zhì)對脫硫效果的影響
    7.4 半焦的SEM 表征結(jié)果
    7.5 半焦的表面酸堿性的表征
        7.5.1 高壓水熱活化對半焦表面酸堿性的影響
        7.5.2 水蒸氣活化對半焦表面酸堿性的影響
        7.5.3 HNO_3活化對半焦表面酸堿性的影響
        7.5.4 (NH_4)_2S_2O_8活化對半焦表面酸堿性的影響
        7.5.5 KOH 活化對半焦表面酸堿性的影響
        7.5.6 ZnCl_2活化對半焦表面酸堿性的影響
        7.5.7 負(fù)載金屬氧化物對半焦表面酸堿性的影響
        7.5.8 H_3PO_4活化對半焦表面酸堿性的影響
        7.5.9 H_2SO_4活化對半焦表面酸堿性的影響
        7.5.10 表面酸堿性對半焦脫硫效果的影響
    7.6 NH_3-TPD 表征結(jié)果
        7.6.1 HNO_3活化系列的TPD 曲線
        7.6.2 KOH 活化系列半焦脫硫劑的 NH-TPD 曲線
        7.6.3 H_3PO_4活化及負(fù)載氧化物的半焦樣品 NH_3-TPD 曲線
    7.7 FT-IR 分析結(jié)果
    7.8 本章小結(jié)
8 結(jié)論與建議
    8.1 結(jié)論
    8.2 建議
參考文獻(xiàn)
作者簡介
讀博期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]活性竹炭對苯酚的吸附動力學(xué)[J]. 朱江濤,黃正宏,康飛宇,傅金和,岳永德.  新型炭材料. 2008(04)
[2]活性炭臭氧化改性及其對噻吩的吸附熱力學(xué)和動力學(xué)[J]. 何小超,鄭經(jīng)堂,于維釗,王廣昌,曲險峰.  石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2008(04)
[3]改性褐煤半焦用于柴油選擇性吸附脫硫[J]. 齊欣,李春虎,高晶晶,楊林,馮麗娟.  石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2007(03)
[4]活性半焦在FCC柴油吸附脫硫中的應(yīng)用研究[J]. 楊林,李春虎,李秀平,馮麗娟,齊欣.  工業(yè)催化. 2007(01)
[5]氣相色譜法分析FCC汽油吸附脫硫過程中的硫化物[J]. 相湛昌,馮麗娟,王振永,李春虎.  化學(xué)分析計(jì)量. 2006(06)
[6]改性半焦脫除FCC汽油中含硫化合物的研究[J]. 胡龍軍,李春虎,王林學(xué),馮麗娟.  精細(xì)石油化工進(jìn)展. 2006(10)
[7]活性炭表面負(fù)載金屬離子對其吸附苯并噻吩的影響[J]. 余謨鑫,李忠,夏啟斌,奚紅霞.  化工學(xué)報(bào). 2006(08)
[8]活性半焦(炭)脫硫性能影響因素的研究[J]. 張蕾,張香蘭,張磊.  中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(02)
[9]液相吸附法燃油深度脫硫機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 王清清,吳素芳.  石油與天然氣化工. 2006(03)
[10]FCC汽油非臨氫脫硫技術(shù)進(jìn)展[J]. 王宏偉,賀振富,田輝平.  化工進(jìn)展. 2005(11)

博士論文
[1]炭基材料在燃油吸附一氧化脫硫中的應(yīng)用研究[D]. 于暢.大連理工大學(xué) 2007

碩士論文
[1]氧化鋁基脫硫劑用于燃料油吸附脫硫的研究[D]. 翟正.中國海洋大學(xué) 2008
[2]活性炭基脫硫劑FCC汽油吸附脫硫性能評價及物化性質(zhì)表征[D]. 王振永.中國海洋大學(xué) 2007



本文編號：3728855