催化裂化脱硫助剂的研究

论文摘要

为了共建一个“健康、安全、环保”的新环境,社会对汽柴油的要求也越来越苛刻。中国在2008年汽油硫含量标准降低到了150μg/g,欧美有些国家的汽油标准已经降低到10μg/g。然而另一方面,随着我国石油炼制工业的发展,国内原油越来越难以满足炼油工业的需要,加工进口高硫原料已成为发展的趋势。在我国,大约有80%的汽油来自于催化裂化过程,其中的硫约占商品汽油硫含量的90%。因此对于催化裂化汽油脱硫技术的研究开发,降低汽油中硫含量已经成为当务之急。USY/ZnO/Al2O3体系脱硫效果明显,并且不会降低重油转化率,但水热条件下ZnO易于和体系中的Al反应,致使吸附脱硫活性中心和裂化脱硫中心同时失活。本文在原有助剂基础上,以自制纯硅多孔材料为载体,将ZnO装入孔道中从而使它和Al得到隔离,这样既可以使吸附硫化物的活性中心ZnO和裂化硫化物的活性中心USY都得以保护而不会相互反应,又可以保持助剂的选择性脱除硫化物的性能。在微反和固定流化床装置上对引入自制纯硅多孔材料的助剂进行评价,并且利用X射线衍射仪器(XRD)对助剂结构进行扫描。实验结果表明,自制纯硅多孔材料对ZnO和USY起到有效阻隔的作用;以兰州VGO为原料,某炼厂催化剂为平衡剂(微反活性为59),引入自制多孔材料的助剂添加量为25%时,汽油脱硫率可以达到30%以上,并且汽油选择性、烃类组成、以及汽油辛烷值没有明显变化。考察活性组分A的脱硫性能,由于A较高的L酸酸性,Al2O3/USY/A/自制多孔材料体系的脱硫效果也较好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 原料中硫化物的种类
• 1.3 噻吩类硫化物的裂化机理
• 1.4 催化汽油脱硫技术概况
• 1.4.1 加氢脱硫技术（HDS）
• 1.4.2 吸附脱硫技术
• 1.4.3 溶剂抽提技术
• 1.4.4 生物脱硫技术（BDS）
• 1.4.5 氧化法脱硫（ODS）
• 1.4.6 膜过程脱硫
• 1.4.7 烷基化脱硫（OATS）
• 1.4.8 水蒸汽催化脱硫
• 1.5 催化裂化原位脱硫助剂研究现状
• 2O₃ 体系'>1.5.1 ZnO/Al₂O₃体系
• 2/Al₂O₃ 体系'>1.5.2 TiO₂/Al₂O₃体系
• 1.5.3 含钒添加剂
• 2O₅ 上的裂化机理'>1.5.3.1 噻吩在V₂O₅上的裂化机理
• 1.5.3.2 载体的影响
• 1.5.3.3 老化方式的影响
• 1.5.3.4 稀土金属的影响
• 1.5.3.5 催化剂上沉积钒氧化数的影响
• 2O₃ 体系'>1.5.4 Ga/Al₂O₃体系
• 1.5.5 Mg（Al）O 尖晶石体系
• 2O₃ 体系'>1.5.6 USY/ZnO/Al₂O₃体系
• 1.5.7 催化裂化脱硫助剂的影响因素
• 1.6 结论
• 1.7 课题研究的设想及创新点
• 第2章 实验方法
• 2.1 原料油性质
• 2.2 助剂的制备
• 2.2.1 助剂的合成
• 2.2.2 助剂的水热老化
• 2.2.3 微反活性评价方法
• 2.2.4 助剂的固定床反应装置评价
• 2.2.5 液体产物蒸馏
• 2.2.6 产物分析方法
• 2.2.7 硫含量的微库仑分析
• 2.3 物化表征方法
• 2.3.1 分子筛晶胞常数
• 2.3.2 孔结构的测定
• 2.3.3 催化剂酸性的测定
• 第3章 多孔材料的制备和选择
• 3.1 多孔材料的合成思路
• 3.2 多孔材料制备条件的考察
• 3.3 自制多孔材料性能的考察
• 3.4 本章小结
• 第4章 自制多孔材料负载金属性能的考察
• 4.1 金属负载量的考察
• 4.2 助剂添加量的考察
• 4.3 反应条件的优化
• 4.3.1 反应温度对脱硫效果的影响
• 4.3.2 剂油比对脱硫效果的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 其他金属脱硫性能的考察
• 2O₃ 的脱硫性能'>5.1 活性组分 Ga₂O₃的脱硫性能
• 2O₃助剂配方优化'>5.2 含Ga₂O₃助剂配方优化
• 5.3 掺渣原料的裂化脱硫性能
• 5.4 助剂的提升管评价
• 5.5 B、Sn、Y 金属脱硫性能的考察
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究