油品脱硫技术进展概述
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石油化工脱硫方法随着环保和市场对石化产品中硫含量要求越来越苛刻,石油化工中硫化物脱除,尤其是较难脱除的有机硫化物脱除方法已成为各石化企业和研究者关注的热点。
本文就近年来有机硫化物脱除方法的研究进展进行综述,介绍了加氢转化、生物脱除技术、超生婆脱硫、沸石脱硫、液相吸附脱硫、离子液脱硫等,展望了有机硫脱除技术发展远景。
关键词:有机硫;脱除;石油化工随着世界范围环保要求日益严格,人们对石油产品质量要求也越来越苛刻,尤其是对燃烧后形成SO2、SO3继而与大气中水结合形成酸雾、酸雨严重影响生态环境和人们日常生活的硫化物含量限制。
世界各国对燃油中的硫提出了越来越严格的限制,以汽油为例,2005年欧美要求含硫质量分数降低到30×10-6~50×10-6,至2006年,欧洲、德国、日本、美国等国家和地区要求汽油中硫含量低于10~50µg/g,甚至提出生产含硫质量分数为5×10-6~10×10-6的“无硫汽油;”自2005年起,我国供应北京、上海的汽油招待相当于欧洲Ⅲ排放标准的汽油规格,即含硫质量分数低于150×10-6。
为了满足人们对石油产品高质量的要求和维护生产安全稳定进行,石油化工各生产企业不断改进生产过程中的脱硫工气。
石油化工生产过程中涉及到的硫化物可分为无机硫化物和有机硫化物,无机硫化物较容易脱除,本文就比较难脱除的有机硫脱除技术新进展进行综述。
1 加氢转化脱硫天然气、液化气、炼厂气、石脑油及重油中常含有二硫化碳、硫醇、硫醚、羰基硫和噻吩等有机硫化物,热分解温度较高,且不易脱除。
加氢转化脱硫技术是最有效的脱除手段之一。
有机硫在加氢转化催化剂作用下加氢分解生成硫化氢(H2S)和相应的烷烃或芳烃,生成的H2S可由氧化锌等脱硫剂脱除达到很好的脱除效果。
近年来,国外开发出几种典型的催化裂化(FCC)汽油脱硫新工艺,如ExxonMobil公司的SCANFining 工艺和OCTGAIN工艺、LFP公司的Prime-G+工艺和UOP公司的ISAL工艺;在中内,中国石化抚顺石油化工研究院(FRIPP)针对我国FCC汽油的不同特点,开发出了OCT-M、FRS和催化裂化(FCC)汽油加氢脱硫/降烯烃技术并在国内石化企业得到成功应用;还开发了FH-DS柴油深度加氢脱硫催化剂,成功应用于福建炼油化工有限公司柴油加氢装置[1,2],此外洛阳石油化工工程公司工程研究院开发出催化裂化汽油加氢脱硫及芳构化工气技术Hydro-GAP[3]。
浅谈MTBE产品脱硫技术蒋毅赵金涛气分MTBE车间1 前言2014年1月1日车用汽油开始执行国Ⅳ排放标准,硫含量要求小于50PPm,自今年7月开始,北京执行京(国)Ⅴ排放标准,要求硫含量进一步降低到10PPm以下。
作为汽油的调和组分,MTBE 的加入量一般在5%~15%之间,按现阶段装置MTBE产品硫含量来看,将严重影响汽油调和及产品升级。
因此,MTBE产品中硫含量过高是制约我厂汽油产品调和的一个主要因素。
为解决这一问题,综合实际情况,对MTBE实施降硫技术改造显得尤为必要。
2 MTBE产品硫含问题2.1 MTBE硫化物来源及形态随着清洁型汽油的不断升级,作为提高汽油辛烷值和抗爆性的主要添加剂MTBE的硫含量控制已势在必行,MTBE中的硫化物几乎全部来自碳四馏分中,正常情况下,甲醇硫含很少,碳四馏分与甲醇合成MTBE的同时,碳四馏分中的活性组分如:硫醇等含硫化合物也与丁烯合成大分子硫化物,形成了新的硫化物种类如叔丁基硫醚等,由于MTBE对硫化物较其他烃类有更好的溶解性,在MTBE与碳四分离时,碳四中的硫化物,以及碳四烯烃中合成的新的硫化物全部富集在MTBE中,在油品调和过程中,就存在很大的硫含超标问题。
地区分布表1 MTBE硫化物形态分布综合以上分析,可以看到MTBE中的硫化物基本分为三大类,即硫醚、硫醇和噻吩类。
目前,玉门炼厂化验分析中心不具备对液态烃及MTBE产品中硫组分及结构进行分析测定,不利于液态烃及MTBE后续降硫方法的制定。
因此需要委托有资质的科研单位及有分析能力的厂家对液态烃及MTBE产品中的硫组分进行一个全面的分析,了解硫化物的实际组分及结构,为制定MTBE降硫方案提供可靠的依据。
2.2 MTBE装置原料及产品现状液态烃原料经过脱硫后送至气分装置,气分装置分馏出的碳四碳五作为MTBE装置原料用来生产MTBE,由于硫在碳四碳五原料中富集,所以MTBE产品中硫含量比较高,总硫在150~300μg/g 之间,将严重影响汽油调和及质量升级,影响装置乃至全厂经济效益。
炼油化工中气体脱硫技术探分析目前,由于我国经济在飞速发展,炼油化工厂也在加快发展。
炼油化工生产过程中,气体脱硫技术的不断完善和发展,促进炼油化工企业的进步。
对气体脱硫技术措施进行优化,使其达到更高的标准,满足炼油化工企业生产的需要。
有必要研究炼油化工中气体脱硫的技术措施,达到环境保护的效果,而且有效地防止设备的腐蚀,提高炼油化工生产的经济效益。
标签:炼油化工;气体;脱硫技术引言工业生产是产生空气污染的主要原因,特别是炼油化工生产中的含硫气体对空气和环境有严重的污染,甚至会危害人们的身体健康,因此要解决炼油化工的含硫气体污染问题。
在炼油化工生产中采用气体脱硫技术可以有效地去除炼油化工中的硫化氢,起到保护环境和提高炼油化工经济效益的目的。
1目前脱硫技术概述炼油过程中的脱硫技术一直是国内炼油厂家和相关研究院所的研究重点,随着国内国际对于汽油、柴油的技术指标的提高,对汽油等油品种的脱硫技术研究比较主要有以下几个方面:(一)FCC汽油加氢脱硫技术采用传统的进行脱硫转化时,轻烃汽油馏分经常容易被饱和,导致石油中的烯烃很容易被饱和,导致汽油中的辛烷降低。
Mobil公司的OCTGAIN技术,能控制其中的硫含量的同时,还能够控制辛烷值。
(二)溶剂萃取脱硫技术该技术是利用萃取溶剂,通常用甘醇类和砜类溶剂作萃取剂,通过萃取,将硫化物转化到高沸点溶剂中,再经过蒸馏的方式将汽油分离,最后将萃取溶剂与硫化物分离,抽提出来的硫化物,主要是苯并噻吩和甲基苯并噻吩,这些硫化物可以作为化工产品的原料或中间产物使用,从而减少了环境污染。
(三)催化裂化脱硫技术Grace公司提出的直接减少催化裂化汽油硫含量的新催化技术,称为GSR技术。
目前应用的技术,是在第一代技术的基础上添加了含有锐钛矿型结构的TiO2组元而制得,主要组分为TiO2/Al2O3。
该技术的应用,可使汽油馏分中的硫含量降低20%~30%。
2炼油化工中气体脱硫技术措施2.1化学脱硫剂脱硫工艺技术措施的应用结合炼油化工生产的实际情况,选择最佳的化学脱硫剂,应用脱硫塔设备,结合再生塔,对脱硫剂进行再生利用,降低脱硫工艺的成本,满足炼油化工生产节能降耗的技术要求。
石油化工脱硫方法随着环保和市场对石化产品中硫含量要求越来越苛刻,石油化工中硫化物脱除,尤其是较难脱除的有机硫化物脱除方法已成为各石化企业和研究者关注的热点。
本文就近年来有机硫化物脱除方法的研究进展进行综述,介绍了加氢转化、生物脱除技术、超生婆脱硫、沸石脱硫、液相吸附脱硫、离子液脱硫等,展望了有机硫脱除技术发展远景。
关键词:有机硫;脱除;石油化工随着世界范围环保要求日益严格,人们对石油产品质量要求也越来越苛刻,尤其是对燃烧后形成SO2、SO3继而与大气中水结合形成酸雾、酸雨严重影响生态环境和人们日常生活的硫化物含量限制。
世界各国对燃油中的硫提出了越来越严格的限制,以汽油为例,2005年欧美要求含硫质量分数降低到30×10-6~50×10-6,至2006年,欧洲、德国、日本、美国等国家和地区要求汽油中硫含量低于10~50µg/g,甚至提出生产含硫质量分数为5×10-6~10×10-6的“无硫汽油;”自2005年起,我国供应北京、上海的汽油招待相当于欧洲Ⅲ排放标准的汽油规格,即含硫质量分数低于150×10-6。
为了满足人们对石油产品高质量的要求和维护生产安全稳定进行,石油化工各生产企业不断改进生产过程中的脱硫工气。
石油化工生产过程中涉及到的硫化物可分为无机硫化物和有机硫化物,无机硫化物较容易脱除,本文就比较难脱除的有机硫脱除技术新进展进行综述。
1 加氢转化脱硫天然气、液化气、炼厂气、石脑油及重油中常含有二硫化碳、硫醇、硫醚、羰基硫和噻吩等有机硫化物,热分解温度较高,且不易脱除。
加氢转化脱硫技术是最有效的脱除手段之一。
有机硫在加氢转化催化剂作用下加氢分解生成硫化氢(H2S)和相应的烷烃或芳烃,生成的H2S可由氧化锌等脱硫剂脱除达到很好的脱除效果。
近年来,国外开发出几种典型的催化裂化(FCC)汽油脱硫新工艺,如ExxonMobil公司的SCANFining工艺和OCTGAIN工艺、LFP公司的Prime-G+工艺和UOP公司的ISAL工艺;在中内,中国石化抚顺石油化工研究院(FRIPP)针对我国FCC汽油的不同特点,开发出了OCT-M、FRS和催化裂化(FCC)汽油加氢脱硫/降烯烃技术并在国内石化企业得到成功应用;还开发了FH-DS柴油深度加氢脱硫催化剂,成功应用于福建炼油化工有限公司柴油加氢装置[1,2],此外洛阳石油化工工程公司工程研究院开发出催化裂化汽油加氢脱硫及芳构化工气技术Hydro-GAP[3]。
一种柴油脱硫方法柴油脱硫是为了降低柴油中硫含量,减少尾气中的硫氧化物排放而进行的处理过程。
目前主要的柴油脱硫方法有物理吸附法、化学吸收法、催化氧化还原法等。
下面将详细介绍一种常用的柴油脱硫方法——催化氧化还原法。
催化氧化还原法是目前广泛应用于柴油脱硫的一种方法,其主要原理是通过催化剂将柴油中的硫化物氧化成二氧化硫,然后再进一步还原为硫化氢。
首先,将含有硫化物的柴油与空气或者氧气进行预处理,去除其中的杂质和沉淀物。
然后,将预处理后的柴油经过加热,使其达到合适的反应温度。
在反应温度下,柴油中的硫化物与催化剂发生氧化反应,生成二氧化硫。
催化剂通常采用过渡金属氧化物,如氧化钒、氧化钼等。
这些催化剂具有良好的氧化活性,可以高效地催化硫化物的氧化反应。
催化氧化反应是一个催化剂与柴油中硫化物的接触和相互作用的过程。
因此,反应过程中催化剂的选择和使用方式显得尤为重要。
一般而言,催化剂应该具有高的表面积和活性,以增加其与柴油中硫化物的接触面积和反应速率。
此外,催化剂的构造和形状也会对反应结果产生影响。
为了提高反应效果,可以采用多孔材料或者拥有大量活性位点的催化剂。
当柴油中的硫化物经过氧化反应生成二氧化硫后,需要进一步进行还原反应,将二氧化硫还原为硫化氢。
还原反应需要在适当的温度和压力下进行,并在反应过程中保持适当的氢气浓度。
一般而言,催化剂对硫化物的氧化反应具有较高的选择性,因此在实际操作中需要进行连续的氧化和还原反应。
催化氧化还原法具有许多优点。
首先,催化氧化还原法可以在较低的温度下进行,从而降低能源消耗。
其次,催化氧化还原法可以高效地去除柴油中的硫化物,使得柴油的硫含量大大降低。
此外,催化氧化还原法还可以降低尾气中的硫氧化物排放,减少环境污染。
当然,催化氧化还原法也存在一些局限性。
首先,催化剂的选择和制备具有一定的难度,需要考虑催化活性和稳定性的平衡。
同时,催化剂的再生和长效运行也需要一定的技术支持。
此外,催化氧化还原法对硫化物的氧化能力较强,但其对其他污染物的氧化反应效果较差。
油品脱硫技术进展概述
随着环保规定的日益严格,对车用燃料的质量要求更加苛刻,生产低硫“清洁燃料”成为必然的趋势。
降低油品的硫含量已成为一项迫切而重要的任务。
目前各国都在加紧研究燃料油的脱硫新技术。
标签:油品;硫化物;脱硫
1 脱除油品中含硫物的必要性
油品行业的飞速发展使其被广泛应用于各种新兴行业,油品中的硫在高温燃烧时生成硫的氧化物,不仅转变成酸腐蚀机器部件,而且排出机外还会形成酸雨污染环境。
低硫甚至无硫清洁汽油成为了世界燃料油生产的必然趋势,国际上对燃料油中硫含量要求也越来越严格,各种简便高效的脱硫方法应用于各种石化燃料的处理迫在眉睫。
2 脱硫技术简介
2.1 加氢脱硫
加氢脱硫是传统、有效的脱除油品中含硫化合物的方法。
加氢脱硫可以分为选择性加氢脱硫和非选择性加氢脱硫。
加氢脱硫能有效降低汽油中的硫含量,但是处理过程对设备的要求较高,并且经过原料加氢处理,会导致汽油的辛烷值普遍降低,同时反应需要消耗大量氢气,操作成本较高。
非选择性加氢脱硫可以将油品中的硫含量脱除到50ppm[1],但这种技术氢气消耗大,损失辛烷值,生产成本高[2]。
选择性加氢脱硫脱硫技术是通过分馏,加氢的消耗量通常远远小于非选择性加氢,很大程度上节约成本投入。
2.2 吸附负载脱硫
吸附脱硫技术是使用对含硫化合物具有高选择吸附性的吸附剂从而降低油品中的含硫量,达到脱硫的目的。
冯辉[3]等用Cu2+修饰5A分子筛进行脱硫实验,发现Cu2+的加入提高了分子筛对乙硫醚的吸附能力,Cu2+、Zn2+和Ni2+分子筛可以使硫含量降到20ppm左右。
2.3 生物催化脱硫技术
生物脱硫技术借助生命科学的不断进步,得到了全面的技术支持与理论指导[4]。
生物催化脱硫技术是利用生物体内的酶或细菌对油品中的有机含硫化合物进行催化氧化,使其转化成为易溶于水的无机硫化物,在反应过程中细菌可以利用硫化物进行再生,最后通过分离即可达到选择性脱硫的目的。
由于其在脱硫速度和稳定性等方面的问题没有得到较好的解决,还不能广泛
的进行工业生产。
王长水[5]利用红串红球菌种生物催化氧化对苯并噻吩,在脱硫菌和水解好氧菌(PYS)的协同作用下,使苯并噻吩降解为SO42-和2-HBP。
2.4 氧化脱硫技术
氧化脱硫技术是以有机硫化物中的硫原子氧化为核心的一种脱硫技术。
氧化脱硫技术的原理是[6]:有机硫化物的硫原子与氧化剂的氧原子结合,生成砜类化合物,氧原子的电负性使有机硫化物分子的极性增强,根据相似相溶原理,极性越大的分子越容易溶于极性溶剂中。
砜类易进入到极性溶剂相中,从而达到分离脱硫的目的。
2.5 膜分离脱硫
膜分离脱硫技术的原理在于采用了新型的选择透过膜。
有机硫化物可以透过这种聚合物膜,而其他的烃类分子不能通过,从而达到了脱硫的目的。
此类膜分离脱硫技术对油品的质量无影响、节约能源、单次分离效率高。
2.6 烷基化脱硫
烷基化脱硫技术是利用油品中的烯烃与有机硫化物进行烷基化反应,烯烃和有机硫化物发生反应,生成了沸点较高的烷基硫化物,利用沸点的不同分离脱除烷基硫化物。
刘植昌等[7]制备CuCl等离子液体用于FCC汽油的烷基化脱硫实验,烯烃与噻吩类硫化物发生了烷基化反应,生成沸点更高的烷基化产物,其中(C2H5)3NHCl-2AlCl3离子液体的脱硫率在70%以上。
2.7电化学催化-氧化脱硫
电化学催化-氧化法的原理为:选用具有催化氧化活性的电子载体为媒介电解质,使不易溶于水的有机硫化物被氧化,生成极易溶于水的硫化物而除去。
Schucker[8]开发了电化学氧化脱硫技术,利用了直接电化学氧化反应,通过非水溶剂和非水电解液将油品中的有机含硫化物氧化为硫的低聚物,然后蒸馏分离得到烃及电解液,其步骤繁琐且需要蒸馏分离,增加了能耗。
参考文献:
[1]陈焕章,李永丹,赵地顺.催化裂化汽油脱硫技术进展.化工科技,2004,12(3):46-51.
[2] 柯东贤,杨晓斌.石油脱硫技术的进展研究[J].江西化工,2009(4):1-4.
[3] 冯辉,曾勇平,居沈贵.载铜5A分子筛在汽油模拟体系中脱硫性能的研究[J].燃料化学报,2006,34(l):117-119.
[4] Ohshim T,Lzumi Y.Microbial desulfurization of organic sulfur compounds in
petroleum Biosci. Biotechnol. Biochem,1999,63(1):1-9.
[5]王長水.直馏柴油选择催化氧化脱硫研究[D].成都:西南石油大学,2006.
[6]王豪,唐晓东,周建军等.柴油氧化脱硫技术研究进展[J].石油与天然气化工,2003,32(1):38-41.
[7刘植昌,胡建茹,高金森,离子液体用于催化裂化汽油烷基化脱硫的实验室研究[J].石油炼制与化工,2006,37(10):22-26.
[8] Schucker Robert C,Baird J,et al. Elect rochemical oxidation of sulfur compounds in naphtha using ionic liquids[P].US:6274026,2001.。