低共熔溶剂对煤焦油柴油馏分中氮化物的脱除

以氯化胆碱(ChCl)为氢键受体(HBA),分别与不同类型氢键供体(HBD)反应合成一系列氯化胆碱型低共熔溶剂(DES),并用于脱除模型油和中低温煤焦油柴油馏分中氮化物。考察不同类型氢键供体和水分含量对低共熔溶剂碱性氮脱除率的影响。结果表明：氢键供体的酸性越强,合成的低共熔溶剂对碱性氮化物的脱除率越高;水的存在会显著提高低共熔溶剂对碱性氮化物的脱除率;在剂/油质量比1∶2、萃取温度50 ℃、萃取时间40 min、沉降2 h条件下,含有一定水分的氯化胆碱/草酸型低共熔溶剂D4对中低温煤焦油柴油馏分中氮化物有较高的脱除率,对碱性氮脱除率达到98.06%,总氮脱除率为75.29%。     

低共熔溶剂脱除硫化氢的研究进展

涉及天然气、煤制气和石油裂解气等气体的生产过程会产生大量含硫酸气，其中硫化氢(H₂S)既是一种剧毒气体，也是重要的硫资源。随着环保和减碳政策的实施，含硫酸气中的H₂S脱除问题受到广泛关注，低共熔溶剂作为一种新兴的溶剂被应用到含硫酸气的净化中。分析、总结了低共熔溶剂的合成方法及性质，综述了低共熔溶剂在H₂S脱除方面的机理研究及应用，讨论了H₂S脱除技术所面临的问题，并对低共熔溶剂作为脱硫剂的发展趋势进行了展望。     

气体生物脱硫及硫回收研究进展

硫化氢脱除是石油天然气开采、炼化、煤化工、水处理等行业清洁安全生产所面临的重大任务之一。气体生物脱硫及硫回收是基于生物硫氧化原理建立起来的以硫磺回收为目标的湿法硫化氢脱除方法,具有生物催化剂可再生、生物硫磺不易堵塞等优点。围绕硫化氢脱硫的方法及应用研究,重点介绍了气体生物脱硫及硫回收过程机理的研究进展,分析总结其优势和特点,并根据现有研究不足展望其未来发展。     

硫磺回收装置加氢还原尾气超重力脱硫工艺技术研究

还原吸收尾气处理工艺广泛应用于硫磺回收装置含硫尾气处理,是减少尾气中SO_2排放最为有效的方法之一。硫磺回收装置加氢还原尾气的显著特点为:压力低,碳硫比高,要求吸收过程硫化氢脱除率高,同时具有吸收选择性。利用超重力技术强化传质及气液接触时间短等特点,将超重力技术应用于加氢尾气脱硫工艺中,考察了转速、气液比、贫液温度、气体流量等操作参数对脱硫性能及CO_2共吸收率的影响。结果表明,超重力技术应用于硫磺回收装置加氢还原尾气脱硫工艺中优势显著。     

氯化铜协同低共熔溶剂(三氯化铁/乙二醇)高效氧化吸收H2S实验研究

目的低共熔溶剂(DES)在气体吸收领域已有一定的研究基础,鉴于其原料价廉易得、制备方法简单、绿色环保,是一种可以替代离子液体的的工业溶剂,具有广阔的应用前景,可用于解决中小规模常规含硫天然气中H₂S脱除的工业问题。 方法采用六水合三氯化铁(FeCl₃·6H₂O)、乙二醇(EG)制备了FeCl₃/EG低共熔溶剂,并加入无水氯化铜(CuCl₂)促进H₂S的吸收,最终合成DES脱硫剂FeCl₃/EG-CuCl₂。重点考查了脱硫剂原料配比、反应温度、CuCl₂浓度等因素对脱硫性能的影响,并对再生条件进行了探索。 结果原料物质的量之比为1∶1的FeCl₃/EG低共熔溶剂具有更好的脱硫效果,适当提高反应温度和CuCl₂浓度更有利于促进H₂S的吸收。脱硫剂可通入氧气进行再生,经过多次脱硫-再生重复使用,脱硫性能变化不大。脱硫产物经过XRD表征结果为斜方硫。 结论该DES脱硫剂可以高效吸收H₂S并将其转化为硫单质,实现硫元素的循环利用,可为天然气脱除H₂S气体工艺提供参考。      

[C_4Pyr]Cl/nTsOH型低共熔溶剂的制备及其氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩

通过简单加热氯代正丁基吡啶([C_4Pyr]Cl)和对甲苯磺酸(TsOH)的混合物制备了[C_4Pyr]Cl/nTsOH,(n=0.1,0.2,0.3)型低共熔溶剂。以[C_4Pyr]Cl/nTsOH为催化剂和萃取剂,H_2O_2为氧化剂组成萃取-催化氧化脱硫体系氧化脱除模拟油中的硫化物。通过FTIR表征,确定[C_4Pyr]Cl/0.2TsOH的结构以及氧化产物,并考察了不同脱硫体系、n(TsOH)∶n([C_4Pyr]Cl)、低共熔溶剂加入量、反应温度、n(H_2O_2)∶n(二苯并噻吩)和含硫化物类型对脱硫效果的影响。实验结果表明,在低共熔溶剂[C_4Pyr]Cl/0.2TsOH加入量1.00 m L、反应温度50℃、n(H_2O_2)∶n(二苯并噻吩)=6、模拟油用量5 m L的反应条件下,[C_4Pyr]Cl/0.2TsOH对二苯并噻吩、4,6-二甲基二苯并噻吩和苯并噻吩的脱硫率分别达98.2%,96.0%,40.2%。由一级动力学方程和Arrhenius方程计算氧化脱除二苯并噻吩所需的表观活化能约为51.95 k J/mol。[C_4Pyr]Cl/0.2TsOH回收利用5次后,脱硫率仍不低于95.1%。     

胺液中Na+对脱硫过程的影响及对策

针对大连西太平洋石油化工有限公司硫磺装置胺液脱硫系统在运行过程中出现贫胺液中硫化氢含量过高,脱硫后气体中硫化氢含量超标等问题。研究发现胺液中含有大量的Na+（高达7 800 ?g/g）是导致上述现象的主要原因。经实验室多次试验后,确定采用离子交换方法脱除胺液中的Na+,工业应用后检测脱钠后的贫胺液中硫化氢含量由4.0 g/L降低到1.5 g/L,气体脱硫深度显著提高,同时脱硫系统蒸汽使用量减少8 t/h。     

新型络合剂的合成及其络合铁脱硫工艺研究

采用氯磺酸磺化法合成了一种含有磺酸基和羧基的新型络合剂磺化戊二酸（SG）,用SG与乙二胺四乙酸、柠檬酸、FeCl3配制出一种三元络合铁脱硫体系。在连续脱硫装置中考察脱硫液与硫化氢气体体积比、装置运行时间、填料高度等脱硫工艺条件对复配脱硫体系脱硫效率的影响,在再生装置中考察空气流量、再生时间、再生温度等再生工艺条件对复配脱硫体系再生率的影响。结果表明：在脱硫液与硫化氢气体体积比为0.134、填料高度为0.4 m、脱硫温度为40 ℃、初始pH为 8.0的条件下,原料气中的H2S质量浓度可由227.679 g/m3降到0.011 g/m3,脱除率达99.99%;在空气流量为125 L/h、再生时间为30 min、温度为30 ℃、初始pH为8.0的条件下,脱硫剂的再生率达93.24%。     

ZX-12型乙醇胺高效脱硫溶剂的工业应用

介绍了以甲基二乙醇胺作为基本原料加入各种添加剂复合调配而成的ZX-12型高效脱硫溶剂在中国石油化工股份有限公司茂名分公司催化裂化装置的试用情况.结果表明,脱除干气中的硫化氢和总硫的效果非常好,脱除率均在99.9%以上,液化石油气中的总硫可脱至150 mg/m3以下;脱前总硫含量越低,脱除率越低,总硫含量越高,脱除率也越高,总硫含量大于10 000 mg/m3时,脱除率可达99%以上.     

乳酸基低共熔溶剂中钼酸铵催化氧化脱硫性能研究

以己内酰胺为氢键受体、乳酸为氢键供体,合成了乳酸基低共熔溶剂,通过傅里叶变换红外光谱和氢核磁共振波谱分析表征确定了己内酰胺和乳酸间的氢键作用。以二苯并噻吩（DBT）与正辛烷混合得到的模拟油（简称DBT模拟油）为原料,以乳酸基低共熔溶剂为萃取剂和助催化剂、过氧化氢（H₂O₂)为氧化剂、钼酸铵为催化剂进行氧化脱硫试验,考察反应温度、n(H₂O₂)/n(DBT)、钼酸铵加入量、剂油体积比及硫化物类型对模拟油脱硫率的影响,确定最佳反应条件：反应温度为70 ℃,反应时间为100 min,n(H₂O₂)/n(DBT)为6∶1,钼酸铵质量浓度为4 g/L,剂油体积比为1∶10。在最佳反应条件下,DBT模拟油、4,6-二甲基二苯并噻吩模拟油和苯并噻吩模拟油的脱硫率分别为100%,98%,78%。脱硫反应重复进行5次后,乳酸基低共熔溶剂对DBT模拟油的脱硫率仍可达到95%,具有较好的重复使用性能。     

超重力反应器低分气脱硫处理研究

针对盘锦北方沥青股份有限公司200 kt/a环烷基馏分油加氢装置存在低分气中硫化氢脱除效果波动较大及工艺炉的空气预热器腐蚀严重等问题,结合超重力反应器可强化传质并高效的特点,中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发了超重力反应器-钠法低分气脱硫技术,并进行了工业试验研究。结果表明:(1)旋转床脱硫技术脱硫效率受液气比影响,当液气比大于0.5 L/m~3时,即可保证硫化氢脱除率大于99.5%;(2)旋转床脱硫技术脱硫效率受碱耗影响,当钠硫比大于1.0时,即可保证硫化氢脱除率大于99.5%;(3)钠硫比对生成吸收液的pH值影响较大,碱耗一定的情况下,液气比对生成吸收液的pH值没有影响。旋转床脱硫技术长周期连续运转期间,装置运行平稳,脱硫化氢效果稳定,出口硫化氢质量分数始终低于400μg/g,脱除率大于99.0%。     

UDS脱硫剂在脱除液化气中硫化物的应用

在催化裂化液化气脱硫工业装置上,以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为主体溶剂,在其中加入质量分数约为20％的UDS脱硫剂,考察了后者对液化气中硫化物的脱除效果.结果表明,脱硫装置运行平稳,脱后液化气中硫化氢含量为0.23 mg/m3,总硫含量为77.13 mg/m3,总自机硫脱除率在60％左右.     

纤维液膜接触器内复配型溶剂高效脱除液化气中有机硫

对比纤维液膜接触器与筛板塔的传质面积、N-甲基二乙醇胺（MDEA）与4种复配型溶剂（UDS-I,UDS-II,UDS-III,UDS-IV）对有机硫的溶解性能,并在纤维液膜接触器内考察操作条件对优选溶剂脱硫效果的影响。结果表明：在纤维液膜接触器内以UDS-IV为优选溶剂脱除液化气中的硫化物,可从提高传质面积、传质推动力等方面提高有机硫传质速率,从而提高有机硫脱除率;UDS-IV溶剂对总有机硫的脱除率较MDEA高45.7百分点,总有机硫在UDS-IV溶剂-液化气体系的分配比较MDEA-液化气体系增加6～9倍;在优化的工艺条件下,UDS-IV溶剂可将焦化液化气的H2S和总硫分别脱除至1 mg/m3和240 mg/m3以下,总有机硫脱除率高达92%以上。     

非加氢深度脱除燃料油中硫化物的研究进展

综述了非加氢深度脱除燃料油中硫化物的技术进展,主要包括吸附脱硫技术、萃取脱硫技术和氧化脱硫技术。吸附脱硫技术对硫化物的选择性较差,且很难达到深度脱硫目的;而萃取脱硫的溶剂选择较难,且萃取的硫化物类型较少以及溶剂回收较难,使得萃取脱硫技术难以实现工业化。氧化脱硫技术具有操作条件温和,操作费用低,脱硫率高,不产生二次污染等特点,尤其以钛硅分子筛为催化剂、双氧水为氧化剂对燃料油的氧化脱硫能达到较理想的效果,是近期最有希望实现工业化以及零硫目标的脱硫技术,但氧化剂的类型和催化剂还有待进一步改进。     

含硫气井络合铁脱硫工艺技术及经济适应性研究

目的确定含硫气井采用络合铁脱硫工艺进行脱硫净化的技术及经济适应性。 方法分析了络合铁脱硫工艺的原理、流程及特点,根据含硫气井工业应用实例,研究提出了络合铁脱硫工艺的技术及经济适应性条件。 结果在技术性方面,络合铁脱硫工艺适用于任何H₂S含量的天然气脱硫,H₂S脱除率可达到99.9%以上,且脱除效果稳定,短期内不受H₂S含量波动的影响;CO₂脱除率由吸收塔运行压力及原料气中CO₂含量决定;对不同含量的甲硫醇、乙硫醇脱除率可分别达到97%、92%以上,对羰基硫的脱除率约为6.51%~35.02%;合理硫容应为药剂及电耗综合成本最低时的硫容,不同的运行工况,合理硫容也不同;工艺产生的单质硫目前主要以硫膏形式脱除及处理,对硫磺进行经济、环保的回收处理是络合铁脱硫工艺的一个难点。在经济性方面,开展了工艺完全成本分析,提出了在潜硫量为12.35 t/d的条件下工艺的经济极限H₂S含量及经济极限处理量的计算公式。 结论上述研究结果对络合铁脱硫工艺技术优选、优化及经济效益的论证、分析具有一定的借鉴作用。      

三元低共熔溶剂促进球磨后高硫石油焦氧化脱硫

为实现高硫石油焦的有效脱硫使其“变废为宝”,本研究提出了一种基于机械球磨的高硫石油焦氧化脱硫新方法。首先使用球磨技术对高硫石油焦进行预处理,以增加石油焦的比表面积,暴露更多硫参与氧化。实验结果表明：与氧化钙共球磨后石油焦比表面积增加了8倍以上;在高硫石油焦球磨预处理的基础上,以苯磺酸基三元低共熔溶剂(DES)为反应溶剂及催化剂,30%双氧水(H₂O₂)为氧化剂,在70℃的温和条件下成功实现高硫石油焦的氧化脱硫,其硫质量分数可从4.46%降至2.09%。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)及扫描电子显微镜(SEM)探究了石油焦球磨及氧化脱硫前后结构的变化。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)以及XRD分析了石油焦中硫的转化。通过电子自旋共振(ESR)试验证实了苯磺酸基三元DES的催化作用。     

催化裂化柴油氧化萃取脱硫工艺研究

以氧气作氧化剂,甲酸作催化剂,N-甲基吡咯烷酮（NMP）作萃取剂,采用催化氧化反应与溶剂萃取相结合的方法对催化裂化柴油进行了氧化萃取脱硫实验。通过单因素实验考察了催化剂用量,催化氧化温度、时间、氧气压力及萃取剂的用量等对催化裂化柴油硫含量的影响。通过实验得出最适宜的脱硫条件为：反应温度80℃;反应时间90min;充氧压力0．6MPa;催化剂体积分数为10％。经催化氧化,柴油硫质量分数可从1694．2μg/g降到190．8μg/g,脱硫率达到88．7％;在剂油比为1．0和室温条件下,用NMP三级萃取,柴油硫质量分数为37．5μg/g,小于50μg/g,达到欧Ⅳ排放标准的要求。     

高含硫天然气净化技术现状及研究方向

高含H₂S和CO₂的“双高”天然气净化技术面临天然气气质和尾气排放标准的双重挑战,脱除有机硫,减缓溶剂变质。进一步提高硫磺回收装置总硫回收率是“双高”天然气净化技术面临的主要问题。在回顾国内外高含硫天然气脱硫脱碳和硫磺回收技术现状的基础上,分析了现有高含硫天然气净化技术存在的问题,即硫、碳含量“双高”天然气净化脱硫溶剂循环量大、装置能耗高、脱硫溶液易变质、新标准下硫磺回收尾气排放难以达标和硫磺回收装置效率难以提升等,进而提出了物理溶剂脱硫脱碳技术、天然气脱硫脱碳溶剂变质与复活技术、高效H₂S直接氧化工艺技术和天然气中COS水解技术等新的研发方向,以期形成适用于“双高”天然气净化的系列配套技术,助推我国高含硫天然气的高效开发。