超重力技术应用于催化汽油脱硫醇碱液再生过程强化的研究

作     者：李玮 

作者单位：北京化工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈标华;白跃华

授予年度：2015年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：脱硫醇 超重力 反应分离耦合 硫醇钠 二硫化物 

摘      要：硫醇可使油品产生恶臭,降低油品质量及安定性,多存在于液化气、汽油等轻质油品中,石油炼制过程中须将硫醇脱除或将其转化为危害性较小的二硫化物。现行汽油标准对硫醇硫的规定为=0.001%或博士试验通过。随着国内外催化汽油选择性加氢脱硫技术的开发,碱液抽提脱硫醇工艺作为配套工艺广泛应用于催化汽油轻馏分中硫醇硫的脱除,可在实现总硫降低的同时避免辛烷值损失。碱液再生流程一般在氧化塔中进行,存在传质效果差、能耗高等缺点,无法实现硫醇钠的深度氧化及产物二硫化物的有效分离,导致装置废碱排放量大,产品总硫超标。本文利用超重力技术强化传质的特点,将其应用于催化汽油脱硫醇碱液的强化再生,分别进行了非催化体系及催化体系下的实验研究。在非催化体系下考察了温度、气液比、转速、硫醇钠含量、碱液NaOH含量对硫醇钠转化率的影响规律,以及温度、气液比对二硫化物脱除率的影响规律;在催化体系下进行了超重力碱液氧化及二硫化物分离耦合实验,考察了温度、气液比对耦合实验效果的影响规律,确定了适宜的操作条件。实验结果表明提高温度、增大气液比有利于硫醇钠的氧化和二硫化物的分离,在适宜的操作条件下硫醇钠转化率最高可达到97.6%,可实现二硫化物脱除率在99.0%以上,适宜的操作条件为T=45-55℃,气液比G/L=150-250,转速ω=800-1000r/min。在此基础上,本文还进行了碱液多级抽提脱硫醇实验,碱液经多次循环再生,硫醇脱除率维持在96.8%以上,循环碱液中未反应硫醇钠含量低于50μg/g,二硫化物含量低于20μg/g。实验验证了超重力技术通过硫醇钠的深度氧化及二硫化物的强化分离,可以实现碱液的高效再生,解决硫在循环碱液中的累积,延长碱液循环周期。超重力法碱液强化再生工艺将碱液再生过程中硫醇钠的氧化和产物二硫化物的分离进行耦合,集“反应与“分离两个原本独立的单元操作于一体,可极大地提高生产效率,减少设备投资。与传统氧化塔再生过程相比转化率高、气液比大,同时具有操作简单及运行稳定的优点,因此该工艺具备良好的工业应用前景。