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改性Y分子筛吸附剂用于焦化苯吸附脱硫的研究

编辑:河南宏大脱硫有限公司   时间:2014/08/16   字号:
摘要:改性Y分子筛吸附剂用于焦化苯吸附脱硫的研究

1引言

石油苯是大宗有机化工原料,应用十分广泛。但是,石油资源的枯竭和重质化限制了石油苯产量。焦化苯高炉煤气的副产物,其与石油苯的最大区别在于过高的硫含量,目前仅做溶剂等低层次应用。我国的焦化苯资源极为丰富,约占我国苯总产量的40 %~50 %,但由于含有各种杂质,特别是硫化物,如0.2 %~1.6 %(质量分数,下同)的噻吩,0.3 %~0.4 %的二硫化碳等。若将焦化苯进行脱硫处理,使其硫含量达到石油苯的标准,可以实现低质原料生产高附加值产品。针对炼焦厂由于焦炭价格低而面临开工率低的现状,由焦化苯为原料通过吸附脱硫制备石油苯技术无疑是一剂提高其经济效益的“猛药”。
根据苯和噻吩的物理化学性质的差异(如表1所示),通常可以用萃取精馏法、冷冻结晶法、吸附分离法等物理方法和催化加氢法、硫酸精制法以及选择氧化法等化学方法脱除焦化苯中的噻吩。

1 焦化苯脱噻吩精制方法的比较


吸附法

萃取

精馏

冷冻

结晶

催化
加氢

硫酸法

选择
氧化

能耗

精制深度

噻吩回收

操作难易

方便

一般

一般

苛刻

一般

方便

废物处理

设备投资

一般

一般

主要问题

吸附
量小

净化
度低

净化
度低

条件
苛刻

腐蚀
性强

活性

吸附法脱除焦化苯中的噻吩具有易控制、能耗低、投资少、无污染、净化度高,并且可得到噻吩等优点,但是现有的吸附剂对噻吩的吸附容量都太小,需要解决的问题是如何提高吸附剂的吸附量和吸附剂的有效再生方法。
   综上所述,开发高选择性脱除焦化苯中噻吩的方法,在理论上和应用上都具有重要价值,并将产生可观的经济效益和社会效益。
2实验部分

2.1 试剂和仪器
焦化粗苯:外观为浅黄色透明液体;密度为; DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器;总硫含量测定:WKL-202型微库仑硫分析仪;硝酸银:分析纯;硝酸铈:分析纯;硝酸镧:分析纯
2.2 催化剂的制备
    采用离子交换法制备Y型分子筛吸附剂,取一定量的Y型分子筛,用浓度为一定浓度的活性组分溶液进行离子交换24小时。交换后经过滤、洗涤,干燥,焙烧,得到改性Y型分子筛吸附剂。
2.3 吸附剂的性能评价
将1g已制备好的分子筛吸附剂放入小烧杯中,按照固液比为1g:10mL加入焦化苯,在磁力搅拌的40℃条件下吸附1h,进行吸附剂的吸附性能评价。
3结果与讨论

3.1 吸附脱硫温度的确定
苯和噻吩的物理化学性质如下表2:

 

2 苯和噻吩的物理化学性

物质种类

分子量

沸点(

结晶点(

偶极距

分子直径(nm

相对密度

78.113

80.1

5.5

0

0.68

1.07

噻吩

84.136

84.2

-38.25

0.55

0.63

0.879

由于焦化粗苯中的苯和噻吩的沸点分别是80.1℃和84.2℃,因此为了防止粗苯和噻吩的挥发,只考虑吸附温度为25℃、40℃、50℃、60℃时的吸附效果。固液比为1:10,吸附时间为2h,吸附效果见图1所示。

 

 

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