第43卷第6期 当 代 化 工 Vol.43，No.6 2014年6月
Contemporary Chemical Industry June，2014
收稿日期：2013-11-14
作者简介：吴冰洋（1988-），女，辽宁锦州人，在读硕士研究生，研究方向：石油化工。E-mail：1147931568@https://www.doczj.com/doc/6f2101981.html,。
离子液体脱硫研究
吴冰洋，李东胜，李晓鸥，刘 丹
（辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001）
摘 要：当今世界脱除油品中的含硫化合物是人们最关注的话题。其中，离子液体受得到了广泛的应用，它是一种绿色环保化工试剂，尤其是在脱硫技术方面取得了显著效果。主要介绍了离子液体的种类、优点、脱硫反应机理及脱硫方式。
关 键 字：离子液体；简介和机理；脱硫
中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2014）06-0948-03
Desulfurization of Oil Products by Ionic Liquids
WU Bing-yang ， LI Dong-sheng ，LI Xiao-ou ， LIU Dan
（Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001，China ）
Abstract ：Removal of sulfur-containing compounds in oil products is a hot topic. A kind of green chemical reagent ，the ionic liquid has been widely applied and achieved significant effect in desulfurization technology. In this paper, types ，advantages, desulfurization reaction mechanism and desulfurization pattern of the ionic liquid were introduced. Key words ：Ionic liquid; Mechanism; Desulfurization
随着技术的进步与时代的发展，世界对环境的要求也越来越严格，脱除含硫元素的化合物也成为了重要话题。为了适应脱硫研究的发展，一些先进的非加氢技术也发展的很好，比如生物脱硫，氧化脱硫，吸附脱硫[1]
，萃取脱硫等。萃取法脱硫能耗低，操作起来容易简单，而且还避免汽油辛烷值的过度损失，具有很大的优势[2]
。近些年来为了找寻一种新兴的绿色有机溶剂，并且在倡导绿色化学的今天，离子液体脱硫受到了广泛的重视[3]
。离子液体可以使油品中的硫含量下降，且辛烷值不变，同时，由于离子液体不挥发，选择合适的离子液体，反应完成后油相和离子液体相便于分离，可以重复使用，因此该脱硫的过程被认为是高效、安全的绿色反应过程[4]
。本次文章就是主要介绍离子液体脱硫研究的。
1 离子液体的简介与机理探讨
离子液体是在室温或者接近室温条件下以液态存在的一种有机熔盐，完全是由离子组成并且具有良好的物化性质，比如挥发性小，可回收等，最显著的特性是通过选择不同类型的阴阳离子合成选择性的液液分离萃取剂。很多研究的结果发现，这种具有芳香结构的离子液体在室温条件下对含芳香结构的硫化物脱除效果显著。离子液体还有很多用处，
在微电子器件和新材料的研究、化学的合成方面、精细化学和表面的加工上都得到广泛认同。离子液体能作为溶剂还能起到催化剂的作用，所以在进行多部萃取脱硫方面非常有优势。离子液体当今之所以越来越受到重视因为它有很多特性优点。（1）离子液体没有味道，不会燃烧，并且蒸汽压很低几乎为零[5]
。（2）离子液体能很好的溶解有机化合物（含金属的有机化合物）
、无机化合物及高分子材料等，而且许多不稳定物质的寿命还能得到延长，离子液体的溶解性是受阴阳离子结构影响的。（3）离子液体还有很好的热稳定性，化学稳定性和良好的导电性。因为离子液体是完全由离子构成，所以在低温时可以电解，而且在较宽的电位范围内不会发生化学反应，操作温度范围在-40～300 ℃。（4）离子液体催化活性强，可以循环使用，酸碱性可调，而且不溶于不同的溶剂，甚至还能提高催化剂的活性和选择性。吸收了有机硫的离子液体通过蒸馏等方法得到再生，同时回收噻吩类硫化物[6]
，这说明它们之间不是化学作用造成的。离子液体和芳香硫化物之间存在主要的两种作用：电流（即 π-π 作用）和氢键作用，但主要以π-π为主。在离子液体中，咪唑阳离子或吡啶阳离子，油品中的噻吩等硫化物都有很强的芳香性，氮原子上的孤对电子使它极性增强，噻吩类硫化物π电子云有较大的密度，
第43卷第6期 吴冰洋，等：离子液体脱硫研究 949
当离子液体与它接触后，导致离散π键产生极化作用，极化后会产生络合作用，是由极化后的π键与咪唑环或吡啶环的大 π 键产生的，这样就增加了离子液体与芳香硫化物间的作用力容易被萃取到离子液体相中。离子液体由于分子结构大，阴阳离子就能形成“堆垛”结构，这样使硫化物分子进入“堆垛”中形成液相包合物，从而达到脱硫的目的。
2 使用离子液体脱硫的方法
2.1 脱除汽油中含硫化合物方法
离子液体能被很好的用到油品的脱硫方面主要是因为它有自己独特的物理、化学的性质，而且不会造成环境污染。黄蔚霞等[7]钻研了离子液体加入量的多少对汽油的脱硫概率和成分都有什么影响，最终得出结论离子液体的脱硫率可以达到80％，含硫化合物被脱出后不会对汽油中含有的芳烃和正构烷烃的含量造成很大的影响，但是其中所含的环烷烃、异构烷烃会有明显的增加，烯烃的含量也会降低，只是经过处理后的油样的辛烷值没有更多变化。张姝妍等[8]以不同的AICl量对氯铝酸离子液体脱除催化裂化汽油，并从中研究硫含量的变化，最终发现当AICl3、1-丁基-3-甲基咪唑氯化物液体的物质量比为2∶1时，离子液体不仅可以反复的使用而且脱硫效果也最佳。经过不懈的努力试验发现离子液体直接萃取脱硫和氧化脱硫效果最好。用于脱硫的酸性离子液体有：柯明等[9]研究［BMIM］HSO4与H2SO4复配体系作为催化剂和萃取剂，烷基化试剂用共轭二烯烃，用在催化裂化FCC汽油烷基化脱硫中脱硫效果非常好，而且产出的汽油辛烷值变化不大。在这之后，zhang[10]研发了酸性［BMIM］HSO4作为催化剂和萃取剂，对含有二苯并噻吩模拟油进行了深度脱硫，在优化了反应条件的情况下脱硫率可以达到100%。Gao等[11]做了相关研究，分别以酸性［BMIM］HSO4和［C4Py］HS4作为催化剂和萃取剂，H2O2作为氧化剂，结果脱硫率分别为99.6%和32.8%。Gui等[12]以［（CH2）2COOHmim］HSO4作为萃取剂和催化剂，H2O2作为氧化剂，当质量分数质量分数为30%的时候，脱硫率达到96.7%。
2.1.1 离子液体直接萃取脱硫脱
直接萃取脱硫是把离子液体和燃料油在一定温度时一同搅拌，从而把硫化物从油品中萃取到离子液体中。这种方法是采用硫化物在离子液体和燃料油中分配系数不同把含硫化合物萃取到离子液体中的。离子液体萃取脱硫法在工艺上主要包括两部分：离子液体萃取、回收再生过程。很多人已经利用离子液体脱硫技术在模拟油和裂化汽油中进行过实验，并且预期效果显著。赵地顺等[13]把离子液体[HNMP]BF4为萃取剂、催化剂，氧化剂则是用30%的双氧水，主要是选取氧化萃取法研究离子液体脱硫的性质（催化裂化汽油、模拟油），研究表明一定条件下汽油率能够达到82.5%，但是反复利用4次后脱硫能力会有明显下降。王坤等[14]利用咪唑类离子液体在模拟油中进行萃取脱硫，最后发现具有不同结构的离子液体萃取脱硫效果大不相同。所以我们得出结论：咪唑基团上取代的烷基链越长的话脱硫效果就会越好，阴离子为PF6-的离子液体优于阴离子作为BF4-的脱硫效果；但[BEIM]Cl的萃取脱硫效果最好，它的脱去硫化物的能力高达96.56%，经过重复5次试验后，模拟油中的硫含量从1 613 μg/g 下降至55 μg/g。周瀚成等[15]进行了不同金属的烷基眯唑离子液体对萃取脱除硫化物的研究，其中1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的脱硫效果显著，通过深度脱除含硫化合物，可以使汽油中硫含量降低到国际标准达到500 medL。张成中等[16]发现CuCl／[BMim]Cl对汽油具有较高的萃取脱硫能力，进行多次萃取后可以使汽油中的硫含量降低到20～30 μg/g，并且不会使汽油中的烯烃聚合并很好的与汽油分离。
油气中的硫主要是噻吩类杂环化合物。王建龙等[17]合成并比较了吡啶类离子液体在汽油萃取中脱硫的应用研究，在N-丁基吡啶硝酸盐、N-乙基吡啶硝酸盐([Epy]NO3)、N-丁基吡啶四氟硼酸盐PyJBF4)、N-乙基吡啶四氟硼酸盐([EPy]B、N-乙基吡啶乙酸盐([EPy]Ac)、-丁基吡啶乙酸盐([BPy]Ac)，其中N-乙基吡啶乙酸盐的脱硫效果最佳，剂油比不断的增加以致脱硫率也升高。得出结论：丁基取代的吡啶离子液体相比乙基取代的萃取效果更好，也就是说阳离子取代基越大，脱硫效果越好，这与阴离子的性质有关。以吡啶阳离子的结构为例，氮原子上的孤对电子、烷基取代基的供电子相互作用，使吡啶翁盐的极化程度较原来的更强。有的离子液体中含有杂环芳香类，由于离子液体能与噻吩形成液相包合物，而且噻吩还能与杂环阳离子形成络合物，使得噻吩能够溶解在离子液体中来脱除燃料油中的含硫物。
2.1.2 离子液体萃取-氧化脱硫
萃取-氧化脱硫是把离子液体、燃料油和氧化剂混在一起，含硫化合物被萃取到离子液体中在一定条件下被氧化成砜，因为砜极性非常强容易留在
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离子液体中。随着含硫化合物在离子液体中不断减少，使得油品中的含硫化合物继续被萃取到离子液体总，反复进行达到脱硫的目的。Liang等[18]也进行了一些研究用H2O作为氧化剂，以［HMIM］BF4
作为氧化催化剂和溶剂进行油品的催化和氧化脱硫试验，结果表明脱硫率到达60%～93%，而且离子液体还可以循环使用，6次后脱硫率仍能保持在92%。崔盈贤等[19]采用了“一锅法”对直馏柴油进行脱硫试验，以实验室合成的Zn［C6H11NO］3Cl2
和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐N-甲基咪唑溴化物、Zn［CO(NH3)2］3Cl2和N-甲基咪唑溴化物、磷酸酯类离子液体作为脱除硫的萃取剂，以H2O2-冰醋酸作为氧化剂，不仅考察了1 L的种类、用量、H2O2和冰醋酸的用量，还考察了发生反应的时间和氧化温度对脱除含硫化合物效果的影响。经研究发现：磷酸酯类离子液体对直馏柴油脱硫效果最佳，脱硫率达到52.6%，回收的离子液体反复使用5次后，脱硫率还能达到40%以上
3 不同种类离子液体脱除SO2气体 3.1 胺类离子液体
胺类离子液体能脱除含硫气体比如SO2。因为胺类离子液体显碱性，而SO2是酸性气体，因此利用酸碱中和的原理使胺类离子液体吸收SO2气体是可行的。但是这种方法存在弊端，氮硫键在温度升高时很不稳定，会断裂并释放SO2气体，使离子液体再生。张锁江[20]团队经研究合成了羧胺类离子液体，他们还测定了SO2在离子液体中的溶解度。结果表明，在常温常压下，这些离子液体都会对SO2显示出很高的吸收率。比如1 mol的3-(2-羧乙基)胺乳酸盐可以吸收0.4957 mol的SO2气体。温度越高，在常温常压下SO2气体在离子液体中溶解度越低。离子液体与液氨类脱硫剂相比，1 L不易挥发，不易损失，而且更稳定，更环保、效率更高。李学良等[21]利用了二元羧酸作为阴离子合成能吸收SO2的吸收剂，除去阳离子中的羟基基团对吸收性能的影响，这样合成的吸收剂具有快速、高效、环保且能循环的特性。通过多次对阳离子和阴离子的吸脱附试验发现，吸收SO2气体的最佳条件是室温或10~50 ℃恒温。当第一次吸收的时候,1 mol吸收剂能吸收2.5 mol的SO2气体，循环多次后发现吸附剂对SO2的吸收量依然能达到1.9 mol/h，在1~3 h内吸收到达平衡。他们还发现有些吸附剂在把SO2气体吸收后也会有晶体析出，但在脱附后晶体就消失了，这个结果有利于工业上的固液分离。 3.2 胍类离子液体
胍盐阳离子具有电荷分散度高、氮原子上的基团也能够调节、胍类化合物还具有热稳定性和化学稳定性的优点，所以这样的离子液体的应用受到了国内外的关注。
2004年Wu等[22]以1,1,3,3-四甲基胍、乳酸作为原料，制备了（TMGL），此离子液体能很好的吸收模拟烟气中的SO2。在一定条件下，1 mol的可以吸收0.978 mol的SO2，如果当把压力定120 kPa、温度为40 ℃时，1 mol的四甲基胍乳酸离子液体就可以吸收1.7 mol的SO2。由此可见，与咪唑类离子液体相比，胍类离子液体吸收SO2效果最佳。由于离子液体结构上可以设计而且还能较好的溶解物质通过调整阴阳离子或加入指定官能团[23]，所以有很多人就其离子液体的诸多特点开始了广泛的研究[24-25]。Huang等[26]通过在胍类阳离子上加入羟基而合成了一些经过改进的胍类离子液体，在特定条件下考察了吸收SO2的能力。经研究发现，1 mol含有羟基的[TMGHPO2]BF4可以吸收2.01 mol的SO2，而[TMG]BF4只能吸收大约1.27 mol。因此可以得出结论：引入羟基能提高胍类离子液体的吸收性能。
4 结 论
离子液体能在脱硫领域取得显著的效果是因为它本身具有独特的物理、化学性质：与很多其他过脱硫技术相比，利用离子液体脱除下来的含硫硫化物能得到有效的利用，而且脱硫效率很高，有的甚至能达到99%。更重要得是离子液体脱硫技术是绿色环保的，能耗低，可以在低温下再生，还能利用工厂废热，不必浪费过多资源，不会造成二次污染，不会产生噪音，也没有新固体气体排放物产生，工厂使用的管道设备还不会受到腐蚀和堵塞，所以离子液体是当今的绿色材料，而且它不仅在脱硫技术上效果明显，目前还被广泛应用于很多领域，比如有机合成、电化学、清洁燃料、纳米材料和环境科学方面。在未来的发展中，离子液体还存在着很大的潜能，我们对它的研究工作将会更多。
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（下转第953页）
第42卷第6期 王 旭，等：10万t/a尿素脱蜡项目技术经济评价 953
分析、预测项目主要影响因素发生变化时对项目经济评价指标的影响，从中找出敏感因素，并确定其影响程度[6]。
根据本项目的实际情况，以建设投资、生产负荷、原料价格、产品价格作为敏感性分析因素，测算其单独变化时对项目经济效益的影响，见表1。经过分析测算发现，各因素的变化都不同程度地影响内部收益率及投资回收期，其中建设投资的变化对项目经济效益的影响较小，而原材料价格提高、产品价格降低对项目效益影响较大，尤其是产品价格降低对项目效益的影响最大。
3 结束语
从表2可以看出，本项目总投资13 960.4万元。项目投产后年均利润总额1 811万元，全部投资内部收益率（所得税后）25.2%，投资利润率为17.08%，所得税后静态投资回收期年（含建设期）5.4 a。
本项目内部收益率大于基准收益率(13%)，投资回收期低于基准投资回收期(6 a)。各项经济评价指标均好于行业基准值，项目的建设具有较好的经济效益，因此本项目在经济上是可行的。
建设10万t/a异丙醇尿素脱蜡装置，既可以充分利用企业现有常减压装置的常二线馏分油资源，又可以生产高附加值的液体石蜡和低凝点柴油组分，对解决国内液蜡来源不足，促进国民经济与精细化工工业的发展具有现实意义。
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烟气脱硫系统概述 烟气脱硫（Flue gas desulfurization,简称FGD ）是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法，是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段。 石灰石/石膏湿法FGD 工艺技术是目前最为先进、成熟、可靠的烟气脱硫技术，更由于其具有吸收剂资源丰富，成本低廉等优点，成为世界上应用最多的一种烟气脱硫工艺，也是我国行业内推荐使用的烟气脱硫技术。 我公司烟气脱硫系统采用石灰石—石膏就地强制氧化脱硫工艺。吸收塔采用单回路四层喷淋、二级除雾装置，脱硫剂为（CaCO 3）。在吸收塔内，烟气中的SO 2与石灰石浆液反应后生成亚硫酸钙，并就地强制氧化为石膏（CaSO 4·2H 2O ），石膏经二级脱水处理后外售或抛弃。其主要化学反应如下： CaCO 3+ SO 2+ H 2O CaSO 3·H 2O+CO 2 CaSO 3·H 2O+21O 2+2H 2O CaSO 4·H 2O+H 2O FGD 工艺系统主要有如下设备系统组成：烟气系统；吸收塔系统；石灰石浆液制备系统；石膏脱水系统；工艺水系统；氧化空气系统；压缩空气系统；事故浆液系统等。 工艺流程描述为： 由锅炉引风机来的热烟气进入喷淋吸收塔进行脱硫。在吸收塔内，烟气与石灰石/石膏浆液逆流接触，被冷却到绝热饱和温度，烟气中的SO2和SO3与浆液中的石灰石反应，
生成亚硫酸钙和硫酸钙，烟气中的HCL、HF也与烟气中的石灰石反应被吸收。脱硫后的烟气温度约50℃，经吸收塔顶部除雾器除去夹带的雾滴后进入烟囱。氧化风机将空气鼓入吸收塔浆池，将亚硫酸钙氧化成硫酸钙，过饱和的硫酸钙溶液结晶生成石膏，产生的石膏浆液通过石膏浆液排出泵连续抽出，通过石膏旋流器、真空皮带脱水机二级脱水后贮存在石膏间或者进行抛弃处理。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 2 离子液循环脱硫技术及成套装置 离子液循环吸收烟气脱硫除尘技术和成套设备应用市场有色冶金、石油石化、煤电、钢铁、燃煤锅炉、硫酸行业及其它产生SO2 烟气、尾气的行业工程装置规模 50,OOO~5,000,000 Nm3/h 工艺流程含 SO2 烟气先进入高效洗涤塔，除尘降温，再经过除雾器进一步去除粉尘、酸雾、汞、重金属等有害杂质。 通过洗涤除尘后的烟气送到脱硫段，由离子液喷淋吸收，脱除烟气中的 SO2，降低至 400mg/m3 以下。 再经过精脱段进一步脱除，SO2降至 100mg/m3 以下或更低，可实现低于 35mg/Nm3 超低排放要求。 吸收 SO2 的离子液进入解吸工段解吸，再生后返回吸收塔循环使用。 解吸产生的 SO2 用于生产硫酸、硫磺和液态 SO2 或者其它含硫化合物。 技术特点 1、高效脱硫。 SO2 脱除率可达到 99.5%，且灵活可调控； 2、适应性。 烟气含硫量从 0.02~5%范围内系统运行成本稳定。 对烟气种类无限制。 在烟气含硫高时更具有经济性； 3、经济性。 可回收纯度不小于 99%的气态 SO2 生产硫酸、硫磺或液态 SO2。 离子液循环使用。 1 / 3
系统可使用工厂废热，能耗低。 可连续不间断生产运行。 不需要废渣堆放场所及辅料运输。 占地少，总体运行费用低； 4、运行稳定。 系统流程简单，运行安全稳定，自动化程度高，开停车便捷。 调试和维修费用低，可保持长期无系统故障运行； 5、环保效益突出。 无二次污染物排放，无粉尘，噪声低； 6、知识产权。 拥有完全自主知识产权。 所有设备均实现国产化制造。 与其他类似技术竞争者相比较的优势 1、有各类烟气处理的工程化业绩，工程建设经验丰富； 2、独有离子液回收专利技术，吸收剂工作消耗低，再生技术领先，再生品质优异； 3、系统运行能耗大大低于同类竞争技术装置； 4、运行技术指标有明显优势，运行成本更低。 工程装备技术指标 1、排放指标满足超低排放要求，即排放SO235mg/m3，颗粒物10mg/m3 2、能耗(蒸汽):3.5t/tSO2 3、脱硫剂消耗:5kg/MNm3 4、回收硫酸品质： 工业硫酸标准（GB/T 534-2019）一等品以上 5、运行同步率:99% 主要工程业绩业主名称烟气类型处理气量 Nm3/h 行业项目类型攀钢集团烧结烟气 1,200,000 钢铁 EPC 攀钢集团烧结烟气550,000 钢铁 EPC 内蒙紫金矿业锅炉烟气 50,000 有色冶金设计
基于PLC的火电厂烟气脱硫控制系统研究与设计 0 引言我国是燃煤大国，煤炭占一次能源消费总量的75％。随着煤炭消费的不断增长，燃煤排放的二氧化硫也不断增加，致使我国酸雨和二氧化硫污 染日趋严重。为了实现SO2 的减排目标，国家制定了一系列的环保措施。目前国内烟气脱硫工艺设备的设计、制造、安装和调试水平已有了大幅度的提高， 已建成、投运了一大批大型机组火电机组烟气脱硫系统。但据了解，目前投运 的火力发电厂都还存在着不少这样或那样的技术问题，其中热工自动化投入水 平不高是其中的一个重要技术问题，如测量不准，系统自动投不上，系统调节 品质差等，致使一些电厂的脱硫系统出现运行故障多、不能与发电机组完全同 步运行或运行中脱硫效率达不到设计值或系统运行成本高等问题。对于整个烟 气脱硫系统，作为监视、控制脱硫系统运行的控制系统是重要的组成部分，它 既要保证脱硫系统的正常工作和异常工况的系统安全，又要与单元机组控制系 统相协调，保证锅炉的安全运行。控制系统采用DCS 虽然自动化程度大为提高，但由于脱硫工艺系统总的监控点数(一般为600～1 000 点)远低于能满足单元机组控制的DCS 系统的经济规模(一般为5 000～10 000 点)，造成控制系统造价偏高，经济性下降。目前，国内许多电厂在烟气脱硫控制上己开始尝试采 用可编程控制器PLC 作为控制主机，将脱硫控制纳入全厂辅助系统网络集中监控，既保证可靠性，又能大幅度降低系统造价。本文研究采用可编程控制器PLC 作为控制主机，进行脱硫控制系统的硬件设计，给出了具体的设计方案及各功能模块的详细设计。现场实际运行结果证明了设计方法的有效性。 1 烟气脱硫工艺流程石灰石／石膏湿法烟气脱硫的基本工艺流程为：锅炉烟气经过除尘器除尘后，由引风机送入脱硫系统，烟气由进口烟道进入由增压 风机增压后，经气气换热器(GGH)降温，进入吸收塔。在吸收塔内，烟气由下
本科生毕业论文 题目：N-甲基咪唑盐离子液体的合成及脱硫 性能的研究 院系：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工优创10 学生姓名： 指导教师：（副教授） 论文提交时间：2014年6月
论文答辩时间：2014年6月
毕业论文任务书 化学工程与工艺专业优创10班 毕业论文题目：N-甲基咪唑盐离子液体的合成及性能研究 毕业论文内容： 1.查阅文献资料并翻译英文文献 2.制定实验方案并进行试验 3.数据处理及结果分析 毕业论文专题部分： 利用离子液体脱硫及其检测的研究起止时间：2014年3月—2014年5月 指导教师：年月日 教研主任：年月日 学院院长：年月日
摘要 众所周知，汽车燃油中的硫化物是影响炼油工艺的重要因素，同时也是酸雨形成、温室效应和大气污染的一个重要原因。因此，为了缓解环境问题的压力，全球对油品中硫的含量限制越来越严格，本论文的目的就是试图利用离子液体将成品油中的硫含量由200 ppm降至50 ppm，以便为我国在2016年全面实施国Ⅴ标准（10 ppm）做好准备。 鉴于中国成品汽油的来源主要是FCC汽油，而这类油品中噻吩类硫占总硫量的60 %以上，传统的催化加氢脱硫对噻吩脱除效果欠佳，相比之下，由于离子液体的环状阳离子能与噻吩分子环形成强烈的π-π络合键[3]，因此可高选择性的脱除噻吩类硫化物，是对催化加氢脱硫工艺的一个重要补充。 本实验在单因素分析基础上采取正交试验，并对目标离子液体进行了红外光谱和核磁共振分析，用微库仑仪对萃取后的成品油中的硫含量进行分析。分析结果表明利用本实验的1-异丙基-3-甲基咪唑硫氰酸([iso-PMIM][SCN])离子液体作为萃取剂[2、10]时，在40℃反应 1 the sulfide in automotive fuel is one of the important factors affecting the refining process, which also lead to the formation of acid rain, global warming and air pollution. Therefore, in order to ease the pressure of environment, global restrictions on the content of sulfur in the oil increasingly stringent, the purpose of this paper is trying to take advantage of ionic liquids to make the sulfur content of oil products dropped from the 200 ppm to 50 ppm, preparing for the country’s
XXXX项目——烟气脱硫DCS系统方案及报价 XXXX有限公司
目录 系统简介 (3) DCS系统硬件介绍 (4) DCS软件介绍 (8) DCS系统技术规格 (10) 本控制系统统构成 (22) 本控制系统规模及功能 (13) 系统配置清单及供货范围 (19) 检测及质量保证 (20) 技术服务和培训 (22) 其它 (23) 系统报价 (25) 内容截止于第25页
一、系统概述 （一）、系统简介： ●德国Wago DCS系统是基于多种总线的控制系统，其代表产品就是基于以太网的控 制系统。 ●其设计特点是融入了DCS系统和FCS系统的优势。 ?WaGo控制系统典型结构图 显示器 PROFIBUS DeviceNet CANopen ?WagoDCS控制系统的特点 ●最佳的模块化结构 1-，2-，和4-，8-通道功能被容纳在一个I/O模块里。 ●现场总线节点可以独立于现场总线而设计 ●DCS现场总线适配器支持所有重要的现场总线 ●一个DCS控制器可以包括带有不同电位，电源和信号的数字量/模拟量的输入输出 模块。 ●电源模块带有熔断器或者不带熔断器。如果需要错误信息可以通过总线传输。 ●快捷方便的接线方式，具有高可靠性。 （二）、总线型分散控制系统的硬件特点：
1．Wago 分散控制系统的可组合节点硬件： 1-1 750-841ETHERNET 控制器： 该控制器支持所有I/O 模块自动配置、生产成包括数字量模块、模拟量模块及特殊功能 模块的本地过程映像，模拟量模块和特殊功能模块以字或者字节的形式传输数据，而数字量模块以位的形式传输数据。 - 开关量输入模块 - 开关量输出模块 - 模拟量输入模块 - 模拟量输出模块 - 特殊功能模块
2离子液循环脱硫技术及成 套装置 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
离子液循环吸收烟气脱硫除尘技术和成套设备 应用市场 有色冶金、石油石化、煤电、钢铁、燃煤锅炉、硫酸行业及其它产生SO2烟气、尾气的行业 工程装置规模 50,OOO~5,000,000 Nm3/h 工艺流程 含SO2烟气先进入高效洗涤塔，除尘降温，再经过除雾器进一步去除粉尘、酸雾、汞、重金属等有害杂质。 通过洗涤除尘后的烟气送到脱硫段，由离子液喷淋吸收，脱除烟气中的SO2，降低至400mg/m3以下。再经过精脱段进一步脱除，SO2降至100mg/m3以下或更低，可实现低于35mg/Nm3超低排放要求。 吸收SO2的离子液进入解吸工段解吸，再生后返回吸收塔循环使用。解吸产生的SO2用于生产硫酸、硫磺和液态SO2或者其它含硫化合物。 技术特点 1、高效脱硫。SO2脱除率可达到99.5%，且灵活可调控；
2、适应性。烟气含硫量从0.02~5%范围内系统运行成本稳定。对烟气种类无限制。在烟气含硫高时更具有经济性； 3、经济性。可回收纯度不小于99%的气态SO2生产硫酸、硫磺或液态SO2。离子液循环使用。系统可使用工厂废热，能耗低。可连续不间断生产运行。不需要废渣堆放场所及辅料运输。占地少，总体运行费用低； 4、运行稳定。系统流程简单，运行安全稳定，自动化程度高，开停车便捷。调试和维修费用低，可保持长期无系统故障运行； 5、环保效益突出。无二次污染物排放，无粉尘，噪声低； 6、知识产权。拥有完全自主知识产权。所有设备均实现国产化制造。 与其他类似技术竞争者相比较的优势 1、有各类烟气处理的工程化业绩，工程建设经验丰富； 2、独有离子液回收专利技术，吸收剂工作消耗低，再生技术领先，再生品质优异； 3、系统运行能耗大大低于同类竞争技术装置； 4、运行技术指标有明显优势，运行成本更低。 工程装备技术指标 1、排放指标满足超低排放要求，即排放SO2≤35mg/m3，颗 粒物≤10mg/m3
第43卷第6期 当 代 化 工 Vol.43，No.6 2014年6月 Contemporary Chemical Industry June，2014 收稿日期：2013-11-14 作者简介：吴冰洋（1988-），女，辽宁锦州人，在读硕士研究生，研究方向：石油化工。E-mail：1147931568@https://www.doczj.com/doc/6f2101981.html,。 离子液体脱硫研究 吴冰洋，李东胜，李晓鸥，刘 丹 （辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001） 摘 要：当今世界脱除油品中的含硫化合物是人们最关注的话题。其中，离子液体受得到了广泛的应用，它是一种绿色环保化工试剂，尤其是在脱硫技术方面取得了显著效果。主要介绍了离子液体的种类、优点、脱硫反应机理及脱硫方式。 关 键 字：离子液体；简介和机理；脱硫 中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2014）06-0948-03 Desulfurization of Oil Products by Ionic Liquids WU Bing-yang ， LI Dong-sheng ，LI Xiao-ou ， LIU Dan （Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001，China ） Abstract ：Removal of sulfur-containing compounds in oil products is a hot topic. A kind of green chemical reagent ，the ionic liquid has been widely applied and achieved significant effect in desulfurization technology. In this paper, types ，advantages, desulfurization reaction mechanism and desulfurization pattern of the ionic liquid were introduced. Key words ：Ionic liquid; Mechanism; Desulfurization 随着技术的进步与时代的发展，世界对环境的要求也越来越严格，脱除含硫元素的化合物也成为了重要话题。为了适应脱硫研究的发展，一些先进的非加氢技术也发展的很好，比如生物脱硫，氧化脱硫，吸附脱硫[1] ，萃取脱硫等。萃取法脱硫能耗低，操作起来容易简单，而且还避免汽油辛烷值的过度损失，具有很大的优势[2] 。近些年来为了找寻一种新兴的绿色有机溶剂，并且在倡导绿色化学的今天，离子液体脱硫受到了广泛的重视[3] 。离子液体可以使油品中的硫含量下降，且辛烷值不变，同时，由于离子液体不挥发，选择合适的离子液体，反应完成后油相和离子液体相便于分离，可以重复使用，因此该脱硫的过程被认为是高效、安全的绿色反应过程[4] 。本次文章就是主要介绍离子液体脱硫研究的。 1 离子液体的简介与机理探讨 离子液体是在室温或者接近室温条件下以液态存在的一种有机熔盐，完全是由离子组成并且具有良好的物化性质，比如挥发性小，可回收等，最显著的特性是通过选择不同类型的阴阳离子合成选择性的液液分离萃取剂。很多研究的结果发现，这种具有芳香结构的离子液体在室温条件下对含芳香结构的硫化物脱除效果显著。离子液体还有很多用处， 在微电子器件和新材料的研究、化学的合成方面、精细化学和表面的加工上都得到广泛认同。离子液体能作为溶剂还能起到催化剂的作用，所以在进行多部萃取脱硫方面非常有优势。离子液体当今之所以越来越受到重视因为它有很多特性优点。（1）离子液体没有味道，不会燃烧，并且蒸汽压很低几乎为零[5] 。（2）离子液体能很好的溶解有机化合物（含金属的有机化合物） 、无机化合物及高分子材料等，而且许多不稳定物质的寿命还能得到延长，离子液体的溶解性是受阴阳离子结构影响的。（3）离子液体还有很好的热稳定性，化学稳定性和良好的导电性。因为离子液体是完全由离子构成，所以在低温时可以电解，而且在较宽的电位范围内不会发生化学反应，操作温度范围在-40～300 ℃。（4）离子液体催化活性强，可以循环使用，酸碱性可调，而且不溶于不同的溶剂，甚至还能提高催化剂的活性和选择性。吸收了有机硫的离子液体通过蒸馏等方法得到再生，同时回收噻吩类硫化物[6] ，这说明它们之间不是化学作用造成的。离子液体和芳香硫化物之间存在主要的两种作用：电流（即 π-π 作用）和氢键作用，但主要以π-π为主。在离子液体中，咪唑阳离子或吡啶阳离子，油品中的噻吩等硫化物都有很强的芳香性，氮原子上的孤对电子使它极性增强，噻吩类硫化物π电子云有较大的密度，
脱硫系统逻辑控制 1.1 石灰石系统 1.1.1 石灰石加料系统顺控启动程序； 1.1.1.1 开启石灰石料斗布袋除尘风机； 1.1.1.2 石灰石了头布袋除尘风机运行后，启动斗式提升机； 1.1.1.3 斗式提升机运行反馈后空载运行2分钟； 1.1.1.4 启动除铁器； 1.1.1.5 除铁器运行后，启动卸料振动给料机； 1.1.2 石灰石加料系统顺控停止程序： 在工业电视系统中人工监视石灰石卸料斗内物料卸空后，按照以下逻辑停止石灰石加料系统。 1.1. 2.1 停止振动给料机； 1.1. 2.2 振动给料机停止反馈后延时5min停止斗式提升机， 1.1. 2.3 斗式提升机停止后，停仓顶收尘； 1.1. 2.4 手动清除除铁器上杂物，停止除铁器。（此步不入程控） 1.1.3 布袋除尘启动允许条件： “石灰石料仓除尘器备妥”信号； 1.1.4 振动给料机启动允许条件： 斗式提升机运行反馈后，才允许启动卸料振动给料机； 1.1.5 振动给料机联锁停止条件 1.1.5.1 石灰石仓料位高于8m时； 1.1.5.2 斗式提升机故障或停止； 注：振动给料机联锁停止条件满足后，按照石灰石加料系统顺控停止顺序运行。 1.2 湿式球磨机系统 1.2.1 球磨机 1.2.1.1 启动允许条件： “湿式球磨机油站允许主机起动”条件满足； 1.2.1.2 停止允许条件： 皮带称重机已停； 1.2.1.3 联锁停止： 湿式球磨机油站油压低停主机； 球磨机轴承温度>60℃; 球磨机电机轴承温度>85℃; 球磨机定子线圈温度>125℃； 以上条件满足任意一个，联锁停止球磨机。 注：为避免线路接触不实等原因出现错误信号造成设备保护跳，影响机组正常运行，所有保护点在上升曲线>600/min的情况下，系统认为是坏点自动切除，保护不起作用。 1.2.1.4 球磨机报警： 球磨机轴承温度>55℃; 球磨机电机轴承温度>80℃; 球磨机定子线圈温度>120℃； 湿式球磨机油站综合报警； 1.2.2 皮带称重机 1.2.2.1 启动允许条件： 球磨机已运行；
2015年5月 CIESC Journal ·332· May 2015第66卷 第S1期 化 工 学 报 V ol.66 No.S1 PEG 基功能化离子液体的脱硫性能 陈莹，王建英，刘超，姜海超，刘玉敏，胡永琪 （河北科技大学化学与制药工程学院，河北 石家庄 050018） 摘要：合成一系列含有长醚链的PEG 基咪唑对甲苯磺酸盐（PEG 基功能化离子液体），检测其脱硫与再生性能， 并测定其脱硫过程中物性（密度、黏度和表面张力）变化。结果表明，PEG 基功能化离子液体具有良好的脱硫与 再生性能，而且该离子液体的脱硫性能随醚链增长而增强，20℃时SO 2与离子液体摩尔比达到5.51以上，吸收的 SO 2在80℃条件下可彻底解吸。由1H NMR 图谱和Raman 光谱分析结果表明，PEG 基咪唑功能化离子液体对SO 2 的吸收为物理吸收。脱硫后的PEG 基功能化离子液体密度增大，表面张力减小，黏度较脱硫之前显著降低。 关键词：离子液体；SO 2；吸收；解吸；循环利用；物性 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157.20141935 中图分类号：O 647.32 文献标志码：A 文章编号 ：0438—1157（2015）S1—0332—06 Sulfur dioxide absorption by PEG-based functionalized ionic liquids CHEN Ying, WANG Jianying, LIU Chao, JIANG Haichao, LIU Yumin, HU Yongqi (College of Chemical and Pharmaceutical Engineering , Hebei University of Science and Technology , Shijiazhuang 050018, Hebei , China ) Abstract : A series of PEG-based imidazolium toluenesulfonates (PEG-based functionalized ionic liquids) with long ether chain were synthesized and their ability to reversibly absorb gaseous sulfur dioxide was investigated. Physical properties (densities, surface tensions and viscosities) of the ILs had been measured during absorption process. All the ILs showed good absorption and regeneration capacity. The absorption capacity of ILs increased with increasing length of ether chain on the cation. The absorption capacity achieved more than 5.51 mole SO 2 per mole IL at 20℃, and the absorbed SO 2 gas can be readily and completely desorbed from the ILs at 80℃. The new ILs could absorb SO 2 by physical interactions at the experimental conditions under 1H NMR and Raman spectrum investigation. Densities of the ILs increased when the ILs absorbed SO 2 and turned to be saturated, at same time, surface tensions decreased and viscosities lowered sharply. Key words: ionic liquid; SO 2; absorption; desorption; cyclic utilization; physical property 引 言 二氧化硫（SO 2）是大气主要污染物之一，经 过空气中的粉尘催化氧化会形成酸雨，严重危害环 境和人类健康，制约着经济的可持续发展[1]。离子液体（IL ）作为一种几乎无蒸气压、不挥发，热稳 定性好，可循环利用，对环境无污染的新型绿色有机溶剂，已被应用于SO 2 等有害气体的脱除[2-7]。2014-12-30收到初稿，2015-01-07收到修改稿。 联系人：王建英。第一作者：陈莹（1988—），女，硕士研究生。 基金项目：国家自然科学基金项目（21206030）；河北省自然科学基 金项目（B2012208084）。 Received date : 2014-12-30. Corresponding author : Prof. WANG Jianying, jenneywjy@https://www.doczj.com/doc/6f2101981.html, Foundation item : supported by the National Natural Science Foundation of China (21206030) and the Natural Science Foundation of Hebei Province (B2012208084).
烟气脱硫DCS控制系统 一、概述 环境保护部于2009年1月19日发布了《关于加强燃煤脱硫设施二氧化硫减 排核算工作的通知》，通知要求，所有脱硫设施必须安装完成分布式控制系统（或 集散控制系统，简称脱硫DCS系统），实时监控脱硫系统的运行情况。对湿法脱 硫系统和烟气循环流化床脱硫系统，DCS系统要记录发电负荷（或锅炉负荷）、 烟气温度、烟气流量、增压风机电流和叶片开启度、氧化风机和密封风机电流、脱硫剂输送泵电流、烟气旁路开启度、脱硫岛PH值以及烟气进口和出口二氧化硫、烟尘、氮氧化物浓度等参数；对于循环流化床锅炉炉内脱硫系统和炉内喷钙 炉外活化增湿脱硫系统，DCS系统要记录自动添加脱硫剂系统输送风机电流以及 烟气出口温度、流量、二氧化硫、烟尘、氮氧化物浓度等参数。在旁路烟道加装 的烟气温度和流量等参数应记录入DCS系统。DCS系统要确保能随机调阅上述运 行参数及趋势曲线，相关数据至少保存六个月以上。 二、系统构成 根据DCS系统原理，即集中管理分散控制的理论。组成DCS系统分为两种途径，一种是PLC加上位机，一种是专用DCS控制卡与控制软件。其技术比较如下：项目PLC加上位机专用DCS控制卡与控制软件使用范围中小型控制系统大中型控制系统 技术难度低一般上位机稳定性高高 性价比高一般 三、系统介绍 下面重点介绍以PLC加上位机系统。 1.结构形式
如上图所述，系统现场控制级、集中操作监视级为脱硫过程控制PLC、系统监测模块、烟气检测。综合信息管理级及为主机、备用机和服务器。系统可通过工业以太网上下连接。 2.系统特点 ●系统功能强大、可同时控制多台烟气脱硫装置。 ●用网线或电话线可远程监控烟气脱硫系统的运行。 ●数据记录和存储功能强大，记录画面可同时显示八条不同曲线，只需拖动鼠标便可读出曲线上各时间所对应的数据；可以选择不同批次的任意几条曲线同时显示，以便对比分析。数据在硬盘上可保存几年以上。 ●参数控制画面显示十分清楚，每个参数有PID调节过程显示，如设定值、实时值、调节偏差，调节输出值，PID设定值，上下限位值，瞬时曲线跟踪显示，长时曲线跟踪显示，手自动切换，在线设定。 ●对于任一点参数的变化，系统响应速度小于一秒。 ●采用分布式数据库，取消不可靠的集中式服务器，系统局部故障不会造成系统瘫痪。 3.系统功能
离子液循环吸收烟气脱硫除尘技术和成套设备 应用市场 有色冶金、石油石化、煤电、钢铁、燃煤锅炉、硫酸行业及其它产生SO2烟气、尾气的行业 工程装置规模 50,OOO~5,000,000 Nm3/h 工艺流程 含SO2烟气先进入高效洗涤塔，除尘降温，再经过除雾器进一步去除粉尘、酸雾、汞、重金属等有害杂质。 通过洗涤除尘后的烟气送到脱硫段，由离子液喷淋吸收，脱除烟气中的SO2，降低至400mg/m3以下。再经过精脱段进一步脱除，SO2降至100mg/m3以下或更低，可实现低于35mg/Nm3超低排放要求。 吸收SO2的离子液进入解吸工段解吸，再生后返回吸收塔循环使用。解吸产生的SO2用于生产硫酸、硫磺和液态SO2或者其它含硫化合物。 技术特点 1、高效脱硫。SO2脱除率可达到%，且灵活可调控； 2、适应性。烟气含硫量从~5%范围内系统运行成本稳定。对烟
气种类无限制。在烟气含硫高时更具有经济性； 3、经济性。可回收纯度不小于99%的气态SO2生产硫酸、硫磺或液态SO2。离子液循环使用。系统可使用工厂废热，能耗低。可连续不间断生产运行。不需要废渣堆放场所及辅料运输。占地少，总体运行费用低； 4、运行稳定。系统流程简单，运行安全稳定，自动化程度高，开停车便捷。调试和维修费用低，可保持长期无系统故障运行； 5、环保效益突出。无二次污染物排放，无粉尘，噪声低； 6、知识产权。拥有完全自主知识产权。所有设备均实现国产化制造。 与其他类似技术竞争者相比较的优势 1、有各类烟气处理的工程化业绩，工程建设经验丰富； 2、独有离子液回收专利技术，吸收剂工作消耗低，再生技术领先，再生品质优异； 3、系统运行能耗大大低于同类竞争技术装置； 4、运行技术指标有明显优势，运行成本更低。 工程装备技术指标 1、排放指标满足超低排放要求，即排放SO2≤35mg/m3，颗粒物≤10mg/m3 2、能耗(蒸汽):≤tSO2
烟气脱硫系统控制说明 批准： 审定： 校核： 编制：
目录 一、FGD自动控制系统组成 二、FGD系统启动、停止顺序 三、FGD分系统启动、停止顺序 四、FGD闭环控制系统
系统说明 一、 本说明对脱硫工程系统及相关设备的控制和顺序启动。本工程主要由以下系统构成： 1)石灰石浆液制备系统 2)烟气系统 3)挡板密封空气系统 4)吸收塔系统 5)吸收塔浆液循环系统 6)氧化空气系统 7)石膏脱水系统、石膏浆液输送系统 8)工艺水系统 9)除雾器冲洗水系统 二、机组FGD系统 1．机组FGD启动允许条件 1)锅炉电除尘运行正常。 2)锅炉达到不投油稳燃负荷 3)FGD入口烟气温度正常 4)FGD入口压力正常 5)石灰石浆液箱液位正常 2．机组FGD紧急停运条件 1)FGD入口烟气温度超限延时跳闸 2)FGD入口烟气压力超限 3)锅炉MFT 4)电除尘器故障 5)增压风机停运。 6)吸收塔浆液循环泵均停 7)吸收塔排气门打开 8)锅炉油枪投油
9)锅炉侧引风机跳闸 10)厂用电源故障FGD系统失电 3．机组FGD启动程序 1)启动吸收塔系统。 2)启动烟气系统。 3) 4．机组FGD停止程序 1)停烟气系统。 停止吸收塔系统。 5．机组FGD短时停机程序。 1)停烟气系统。 2)停止吸收塔系统 3)石灰石浆液箱搅拌器不停 4)石膏浆液搅拌器不停 5)事故浆液箱搅拌器不停 6)排水坑搅拌器不停 6．原烟气挡板门、净烟气挡板门无法关闭，且旁路无法打开，锅炉应进行保护动作以下详细叙述各系统的功能与连锁控制要求:
三、FGD分系统启动、停止顺序 1．石灰石输送系统 1.1 系统功能 将厂外来石灰石运至石灰石卸料间。贮存在石灰石料斗中的石灰石（≤20mm）由料斗出口经除铁器除铁后，通过料斗下设电机振动给料机卸入斗式提升机，提升后经配仓带式输送机送至石灰石仓贮存。贮仓的石灰石经仓下电动插板门卸至称重计量带式输送机。 1.2 控制设备 流化风机 称重带式皮带给料机、闸板阀 仓顶除尘 2．石灰石浆液制备系统 2.1 系统功能 贮存在石灰石仓中的石灰石块（0～20mm）由贮仓出口经皮带秤重给料机进入石灰石浆液箱。 2.2 控制设备 石灰石浆液泵 1台浆液泵有入口阀、出口阀、冲洗阀各1个 浆液调整执行器 3．石灰石浆液供应系统 3.1 系统功能 来自石灰石浆液制备系统的合格浆液进入石灰石浆液箱，再由石灰石浆液泵送至吸收塔，浆液输送管路靠近吸收塔处设有再循环管路，以保证输送管路介质处于最佳流速；来自工艺水系统的工艺水对石灰石浆液箱内的浆液浓度进行调节。 3.2 控制设备 石灰石浆液供应箱搅拌器 石灰石浆液泵（1运1备） #1石灰石浆液泵入口阀、出口阀、冲洗阀 #2石灰石浆液泵入口阀、出口阀、冲洗阀 #1石灰石浆液箱工艺补水阀 3.3 子功能组控制 （1）允许启动条件 石灰石浆液箱液位≥？m 对应石灰石浆液管道母管门打开 （2）允许停止条件 对应石灰石浆液管道母管门关闭 （3）自动停 石灰石浆液箱液位≤？m 石灰石浆液箱搅拌器停运（延时） （4）启动顺序 完成对入口管路冲洗 启动石灰石浆液泵 开对应石灰石浆液泵的出口门
石油学报（石油加工） ２００７年２月ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡ（ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＳＥＣＴＩＯＮ）第２３卷第１期文章编号：１００１—８７１９（２００７）０１—０１００—０４ 离子液体萃取脱硫的探索性研究 ＦＥＡＳＩＢＩＬＩＴＹＳＴＵＤＹｏＦＥＸＴＲＡＣＴＩｏＮＤＥＳＵＬＦＵＲＩＺＡＴＩｏＮ ＷＩＴＨＩＯＮＩＣＬＩＱＵＩＤＳ 胡松青，张军，刘冰，付殿岭 ＨＵＳｏｎｇ—ｑｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｕｎ，ＬＩＵＢｉｎｇ，ＦＵＤｉａｎ－ｌｉｎｇ （中国石油大学物理科学与技术学院，山东东营２５７０６１） （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ２５７０６１，Ｃｈｉｎａ） 摘要：用不同性质的离子液体（ＩＬ）萃取脱除模拟油品（二苯并噻吩和萘的正己烷溶液）中的含硫有机化合物，考察了离子液体的离子类型、用量对脱硫效果的影响。结果表明，离子液体萃取脱硫可以在１０ｍｉｎ内达到萃取平衡；随着离子液体与油相体积比的增大，脱硫效果明显改善；离子液体中的阳离子和阴离子对脱硫效果影响很大，疏水性离子液体１一丁基一３一甲基眯唑六氟磷酸盐（ＥＢＭＩＭ３ＰＦ。）对硫化物的萃取量远远大于亲水性离子液体卜丁基一３一甲基咪唑四氟硼酸盐（［ＢＭＩＭ］ＢＦ４）的萃取量；当Ｖ（ＩＬ）／ｇ（Ｏｉｌ）一１时，［ＢＭＩＭ］ＰＦ。和［ＢＭＩＭ］ＢＦ４萃取实际柴油中的硫化物，硫质量分数从５．４３％分别下降至２．９１％和４．１０％。 关键词：萃取脱硫；离子液体；二苯并噻吩（ＤＢＴ）；选择性；柴油 中图分类号：ＴＥ６２４．４文献标识码：Ａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｉｎｒｅｍｏｖｉｎｇｓｕｌｆｕｒｃｏｍｐｏｕｎｄｓｆｒｏｍｏｉｌｓｂｙｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｏｎｔｙｐｅａｎｄｔｈｅｖｏｌｕｍｅｒａｔｉｏｏｆｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｔｏｏｉｌｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｕｓｉｎｇｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（ＤＢＴ）ａｎｄｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅａｓｍｏｄｅｌｃｏｍｐｏｕｎｄｓ．Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｃｏｕｌｄｂｅｒｅａｃｈｅｄｗｉｔｈｉｎ１０ｍｉｎ．Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｂｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｖｏｌｕｍｅｒａｔｉｏｏｆｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｔｏｏｉｌｐｈａｓｅ．Ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓｗａｓｍｕｃｈｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｏｎｅｓ．Ｗｉｔｈｖｏｌｕｍｅｒａｔｉｏｏｆｉｏｎｉｃ１ｉｑｕｉｄｔｏｏｉｌｏｆ１，ｔｈｅｓｕｌｆｕｒｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｃｏｕｌｄｂｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ５．４３％ｔｏ２．９１％ａｎｄ４．１０％ｗｉｔｈｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ１－ｂｕｔｙｌ－３一ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ（［Ｂ￣ⅡＭ］ＰＦ６）ａｎｄ１－ｂｕｔｙｌ一３一ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ（［ＢＭＩＭ］ＢＦ４），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ；ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ；ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（ＤＢＴ）；ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ；ｄｉｅｓｅｌ 汽油、柴油中的硫化物是大气污染的主要来源之一，脱除油品中的硫化物是生产清洁油品的关键技术。工业中常用的脱硫方法是加氢脱硫（Ｈｙｄｒｏｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ＨＤＳ），其缺点是反应温度高于３００℃、压力大于４ＭＰａ、Ｈ。消耗大、能耗高、很难完全脱除二苯并噻吩（ＤＢＴ）及其衍生物以实现燃料油的清洁化生产。因此，研究人员提出了吸附脱硫、生物脱硫、络合脱硫、离子液体萃取等非加氢脱硫技术［１＿２］。 收稿日期：２００６—０３—０２ 通讯联系人：胡松青，Ｔｅｌ：０５４６—８３９６６２６ 离子液体（Ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄ，简称ＩＬ）是常温下为液态的盐，是一种绿色溶剂。其特点是不易挥发、不易燃烧，而且热稳定性高，广泛应用于液一液萃取、气体分离、电化学以及催化等领域。离子液体一般比油相和水相的密度大，在分离过程中成为独立的一相。这样离子液体在多相分离过程中的操作变得简单且无污染［３］。 关于离子液体萃取脱硫的研究已有很多报道［４＿９］。Ｚｈａｎｇ［７１等采用ＮＭＲ光谱研究了噻吩在 万方数据
基于PLC的锅炉烟气脱硫控制系统的设计 1、引言 我国是燃煤大国，燃煤排放的SO2成为影响我国城市空气质量的主要污染物。因此，锅炉烟气脱硫是减排SO2的重要手段。 锅炉烟气脱硫系统具有很高的复杂性，其对控制系统的要求往往很高。而使用PLC控制已经成为一种较先进，应用势头强劲，应用越来越广泛的一种控制设备。它具有可靠性极高、能经受恶劣环境的考验、功能齐全、性价比高等特点，广泛应用于锅炉烟气脱硫工程。作者参与设计山东某热源厂2×75t/h锅炉烟气脱硫控制系统，采用了西门子S7-200可编程控制器，上位机采用北京亚控公司组态王KINGVIEW 6.53工业控制软件，实现对脱硫系统的监控。 2、脱硫系统工艺流程 本热源厂采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术。该技术以石灰石浆液作为脱硫剂，在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤，使烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙，同时向吸收塔的浆液中鼓入空气，强制使亚硫酸钙转化为硫酸钙，脱硫剂的副产品为石膏。该法脱硫效率高（大于95%），工作可靠性高。 该系统包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、给料系统、石膏脱水和废水处理系统。本文设计的是给料系统的PLC控制系统。 3、锅炉脱硫系统简介 （1）本系统为2x75t/h锅炉烟气脱硫工程，每台锅炉前有三台气动双插板阀，系统运行时打开，系统停止时关闭;可现场操作，控制室操作员站操作，每套系统有一台22kw罗茨风机，用于将石灰石粉吹入锅炉，进行脱硫;带有就地/远控转换开关，可由现场控制柜或控制室操作员站操作，并能与炉前气动阀连锁，气动阀不能全部打开，罗茨风机不能运行。 （2）每套系统有一台4kw给料机，可变频调速。带有柜门安装的控制面板，可由现场控制柜或控制室操作员站操作给料机的启停，故障复位和给料机转速的控制，并能与罗茨风机连锁，罗茨风机不运行，给料机亦不能运行。 （3）两套系统共用一个石灰石粉仓，粉仓上安装有一个高料位、两个低料位三个射频导纳物位开关，带有就地/远控转换开关，可由现场控制柜、现场除尘器操作箱或控制室操作员站操作;现场除尘器操作箱安装于0m层，石灰石粉仓进料口附近，用于进料时操作粉仓除尘器并能检测粉仓内的石灰石粉的高度。 4、PLC控制系统硬件组成 （1）中央处理单元
火电厂烟气脱硫技术及管理工作研讨会论文集 31 脱硫系统pH 值控制与脱硫效果 郭福明 （扬州发电有限公司，江苏 扬州 225007） 摘 要：扬州发电有限公司5号机组烟气脱硫系统经过一段时间的试运行，已投入正常运行。脱硫的原理是引风机出口的烟气通过吸收塔时，烟气中的SO 2与吸收塔内的石灰石浆液发生化学反应，最终生成副产品石膏（CaSO 4·2H 2O ），脱硫后的烟气经烟囱排向大气。在脱硫过程中石灰石浆液的补充量及石膏的品质通过控制pH 值来达到设计要求，并对影响pH 值的因素及pH 值变化对其它参数的变化和运行调整进行简单的分析。 关键词：pH 值；水质；烟气；石膏；石灰石 0 前言 扬州发电有限公司脱硫系统为日本川崎公司设计、生产的石灰石—石膏湿式法烟气脱硫装置、与5号机组配套，装置设计进口烟气流量970 000 Nm 3 /h ，SO 2浓度1 200×10-6 时脱硫率不小于80%、副产品石膏纯度大于89%，在脱硫率为80%时，钙硫比保证值为1.05。 5号炉2台引风机出口的全部烟气首先通过本系统的增压风机增压后进入GGH （烟气热交换器），降温后进入吸收塔，吸收塔内的石灰石和石膏的混合浆液经循环浆泵打至吸收塔上部后通过3层喷嘴向下喷淋，与烟气在对流过程中吸收烟气中的SO 2、SO 3 ，生成的CaSO 3被氧化风机不断鼓入的空气中的氧气氧化成CaSO 4，脱硫后的烟气经加热后通过烟囱排入大气。 1 参数的控制 为了保证达到设计要求的脱硫率和石膏纯度，运行中主要控制吸收塔中的pH 值、石灰石浆液输入量和石膏浆液的抽出量。 （1）按照设计，吸收塔内pH 值应为5.4，由于目前采用的石灰石与设计要求有差异，根据实际测 试，脱硫系统的pH 值控制在4.3左右时，既能保证 石膏的纯度，又能达到设计规定的脱硫率，所以，目前脱硫系统吸收塔的pH 值设定值为4.3。石灰石浆液的输入量和石膏浆液的抽出量均可根据测量的pH 值变化实现自动控制：当pH 值低时，增加石灰石浆液的输入；pH 值高时，则减少石灰石浆液的输入量。 （2）石灰石浆液输入量有2个参数，一个是提前供给量，是根据进入脱硫系统的烟气总量及烟气中SO 2浓度由DCS 系统自动计算出所需的石灰石浆液流量，运行人员可以此做出判断，确定当前运行状态下吸收塔内所需的石灰石量。还有一个是实际供给量，在上述基础上，通过测量吸塔内pH 值来修正计算供给的石灰石浆液量，并发出指令，在投CAS 状态时，DCS 系统能据此自动调整石灰石浆液阀门开度，从而控制进入吸收塔内的石灰石浆液量，使吸收塔内pH 值保持在一定范围内，石灰石与石膏的比例在一定范围内。 （3）石膏浆液抽出量是根据石灰石浆液的输入量按照一定的比例来控制的，在投CAS 状态时，进入水力旋流器的流量能通过阀门的自动调整来实现。 2 影响pH 值的因素 由上述可看出，pH 值的变化会引起其它参数