轻质油品硫腐蚀性和脱除的研究

论文摘要

轻质油品中硫化物具有较强的金属腐蚀性,不仅降低产品质量,影响使用性能,而且作为燃料燃烧后产生的废物排放到空气中严重污染环境,直接危害人类身体健康;腐蚀性产生的因素较为复杂,一般认为,腐蚀性主要由其含有的微量活性硫如元素硫、硫化氢、硫醇、多硫化物等造成,以腐蚀后金属颜色变化程度,作为腐蚀等级的评判依据。本文首先围绕二乙基三硫化物的制备、元素硫和二乙基三硫化物在模拟体系中腐蚀机理展开研究,探索合成、分离和分析鉴定二乙基三硫化物的实验室方法,并且以石油醚做溶剂建立活性硫模拟体系,以浓度、加热回流、避光放置时间、直通O2、日光和紫外光照射、单体有机添加物等作为考察条件,探究二乙基三硫化物和元素硫铜片腐蚀性和变化趋势。实验发现,实验室条件下采用半微量反应方式,采取二乙基二硫醚和元素硫摩尔比2:1混合,在135℃温度下连续反应24h制取二乙基三硫化物的方法有效可行。模拟体系元素硫腐蚀性强于多硫化物,而多硫化物腐蚀铜片呈现多彩颜色,元素硫腐蚀铜片色彩灰黑单一;通过对浓度、加热回流等一系列因素的考察发现,二乙基三硫化物和元素硫两种模拟体系中硫含量越低,腐蚀性变化越显著。然后以元素硫为研究对象,考察浓度、加热回流、避光放置时间、直通O2、日光和紫外光照射等因素对其在重整稳定汽油和碱洗后FCC汽油中腐蚀性和变化趋势影响。实验表明,重整稳定汽油中元素硫腐蚀性强于碱洗后FCC汽油,但前者腐蚀铜片颜色灰黑单一,后者出现多彩现象;紫外和日光光照可以完全消除两种汽油的元素硫腐蚀。通过对浓度、加热回流等一系列因素的考察发现,元素硫浓度低的油样经过处理后腐蚀性可以减轻或消除,元素硫浓度高的油样腐蚀性变化不明显。以模拟体系和实际油品硫化物腐蚀研究为理论依据,选取活性炭和纳米氧化锌两种吸附剂,初步探究二者不同的吸附脱硫特点和效果。实验发现,活性炭可以动态吸附脱除元素硫腐蚀,颗粒越小,比表面积越大,效果越稳定;纳米氧化锌脱除元素硫性能较好,降低油料空速或者增加纳米氧化锌含量都可以提高吸附剂的脱硫性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 前言
• 1.1 选题依据
• 1.2 腐蚀问题研究现状
• 1.2.1 液化气铜片腐蚀分析
• 1.2.2 航空煤油银片腐蚀分析
• 1.2.3 汽油铜片腐蚀分析
• 1.3 油品脱硫工艺研究现状
• 1.3.1 湿法脱硫
• 1.3.2 加氢脱硫工艺
• 1.3.3 非加氢脱硫工艺
• 1.4 研究目的及意义
• 1.5 研究内容及技术路线
• 1.5.1 实验研究内容
• 1.5.2 实验技术路线
• 1.6 实验仪器和试剂
• 第2章 二乙基三硫化物的合成
• 2.1 实验原理
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 定性分析
• 2.2.2 定量分析
• 2.2.3 分离方法
• 2.2.4 实验条件选择
• 2.3 二乙基三硫化物的制备
• 2.3.1 馏分鉴定
• 2.3.2 馏分腐蚀和汞滴试验
• 2.4 小结
• 第3章 硫化物模拟体系的腐蚀性
• 3.1 铜片腐蚀试验
• 3.1.1 实验原理
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 二乙基三硫化物的腐蚀性
• 3.2.1 浓度考察
• 3.2.2 加热回流考察
• 3.2.3 避光放置时间考察
• 3.3 元素硫的腐蚀性
• 3.3.1 浓度考察
• 3.3.2 加热回流考察
• 3.3.3 避光放置时间考察
• 3.3.4 直通氧气考察
• 3.3.5 紫外和日光光照考察
• 3.3.6 有机添加物考察
• 3.4 小结
• 第4章 汽油中元素硫的腐蚀性
• 4.1 重整汽油
• 4.1.1 浓度考察
• 4.1.2 加热回流考察
• 4.1.3 避光放置时间考察
• 4.1.4 直通氧气考察
• 4.1.5 紫外和日光光照考察
• 4.2 碱洗后FCC 汽油
• 4.2.1 浓度考察
• 4.2.2 加热回流考察
• 4.2.3 避光放置时间考察
• 4.2.4 直通氧气考察
• 4.2.5 紫外和日光光照考察
• 4.3 小结
• 第5章 活性炭和纳米ZnO 脱除元素硫腐蚀的性能
• 5.1 活性炭对S 吸附效果
• 5.1.1 静、动态吸附实验
• 5.1.2 三种活性炭动态吸附
• 5.2 纳米ZnO 对S 吸附效果
• 5.2.1 纳米ZnO 吸附剂的制备
• 5.2.2 纳米ZnO 动态吸附实验
• 5.3 小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢