柴油络合脱氮—加氢组合工艺的研究

论文摘要

在全球能源问题和环境问题趋于严峻的今天,低硫、低芳的清洁柴油替代汽油作为主要的车用燃料已成为一种趋势,柴油的深度脱硫技术是其应用的关键。络合脱氮-加氢组合技术因其工艺路线简单、操作条件温和、成本低廉成为研究的新方向。本文主要研究了焦化柴油络合脱氮剂的制备以及加氢精制催化剂载体改性,为柴油络合脱氮-加氢精制技术的工业化提供研究基础。在文献综述的基础上,确定从溶剂和络合剂两方面研究脱氮剂的配方,采用静态脱氮法对脱氮剂进行了脱氮能力的评价比较。试验结果表明,由磷酸、三氯化铁和丙三醇合成的脱氮剂脱氮效果最好,在剂油比1:100时,碱氮脱除率达到82.35%。并研究了脱氮剂中的组分对其影响。同时对脱氮工艺条件进行了优化,采用正交设计法确定了最佳脱氮工艺条件,即反应温度85℃,反应时间30min,沉降时间60min,剂油比1:100。本文还进行了加氢催化剂的制备和工艺条件优化。通过在载体合成时加入改性助剂A改善了载体的孔结构,制备出适用于柴油精制的加氢催化剂并确定了加氢工艺条件,即温度360℃,压力8.0MPa,空速1.0h-1,氢油比500:1。脱氮剂和脱氮工艺以及加氢催化剂和加氢工艺确定后,本文又进行了络合脱氮-加氢组合工艺的研究。自行研制的催化剂100ml对比加氢评价试验结果表明,掺混焦化柴油脱氮油的原料的加氢生成油硫含量、氮含量、芳烃含量和十六烷值等性质比掺混焦化柴油的原料变化明显,硫含量由18.24μg/g降低至7.32μg/g,降低了10.92μg/g,芳烃含量由28.50%降低至21.10%,降低了7.4%,十六烷值由47.50提高到52.50,提高了5个单位。可见采用络合脱氮-加氢组合工艺,在先脱除氮化物的前提下,进一步脱除了硫化物和芳烃,完全达到了生产低硫、低芳清洁柴油的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 柴油脱氮技术
• 1.1.1 柴油馏分中氮化物种类
• 1.1.2 加氢法脱氮技术
• 1.1.3 非加氢法脱氮技术
• 1.2 加氢法脱硫技术
• 1.2.1 柴油馏分的硫化物种类
• 1.2.2 柴油中硫化物加氢脱硫机理
• 1.2.3 加氢法脱硫技术的国内外现状和发展趋势
• 1.3 低硫低芳柴油生产的组合技术
• 1.3.1 两段加氢法生产清洁柴油技术
• 1.3.2 络合脱硫-加氢精制组合技术
• 1.3.3 加氢精制-吸附脱硫组合技术
• 1.3.4 吸附脱氮-加氢精制组合技术
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 焦化柴油络合脱氮剂及脱氮工艺的研究
• 2.1 试验原料和试剂
• 2.1.1 试验原料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.2 试验装置
• 2.3 脱氮剂制备过程
• 2.4 静态脱碱氮试验过程
• 2.5 碱氮含量分析方法
• 2.6 结果和讨论
• 2.6.1 络合脱氮剂配方研究
• 2.6.2 络合脱氮工艺研究
• 第三章 加氢精制催化剂及工艺的研究
• 3.1 试验原料和主要试剂
• 3.1.1 试验原料
• 3.1.2 主要试剂
• 3.2 加氢评价装置
• 3.3 载体与催化剂的制备过程
• 3.4 柴油硫含量分析方法
• 3.5 催化剂的表征方法
• 3.6 结果和讨论
• 3.6.1 载体的筛选
• 3.6.2 活性金属体系的筛选及确定
• 3.6.3 载体及催化剂的表征
• 3.6.4 催化剂活性考察
• 3.6.5 催化剂重复性制备考察
• 3.6.6 加氢精制工艺条件优化
• 3.6.7 1500 小时活性稳定性评价实验
• 第四章 络合脱氮-加氢组合工艺的研究
• 4.1 试验原料
• 4.2 试验装置
• 4.3 试验过程
• 4.4 试验结果和讨论
• 4.4.1 焦化柴油脱氮油的生产
• 4.4.2 加氢精制评价试验
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要