络合铁法湿式脱硫再生反应动力学

络合铁湿法氧化脱硫工艺吸收效率高,可操作性强,多数脱硫剂可再生且经济环保,是脱硫研究的热点之一。针对脱硫剂EDTA-Fe(Ⅱ)溶液的氧化再生体系,采用静态的气液扩散反应器,运用电化学方法研究了络合铁法脱硫铁离子再生步骤过程中的反应动力学,建立了反应过程中络合亚铁浓度分布的理论模型并进行了模型检验。研究结果表明,再生过程对于EDTA-Fe(Ⅱ)浓度、O_2体积分数和体系氢离子浓度的反应级数依次为0.902、0.8和-0.152,反应表观活化能为14.24 kJ/mol。模型计算结果与实测数据吻合度较高,可以较好地预测再生过程中不同时刻对应的络合亚铁浓度变化。该模型对于指导络合铁脱硫再生反应器的设计和空气鼓风量、络合剂的补加量、添加位置等均具有一定的理论指导意义。     

自循环复合环流反应器脱除H_2S反应动力学

开发了由两个环流反应器串联构成的复合环流反应器,物流以气液混相和纯液相的压差为推动力在两个环流反应器间实现自循环。研究了在复合环流反应器中,用络合铁催化剂液相催化氧化脱除H2S的吸收反应动力学、催化剂再生反应动力学及吸收-再生反应联合动力学。研究结果表明,H2S吸收速率受本征反应速率和气液传质速率的共同影响,总体积吸收系数随空塔气速的增加先增大后维持不变,随Fe3+浓度的增加先增大后减小,随入口H2S含量的增加而减小;催化剂再生宏观反应速率受氧的溶解速率和本征反应速率的共同影响,随空塔气速和Fe2+浓度的增加而提高;复合环流反应器的脱硫率可稳定在99%以上。     

离子液体[Bmim]FeCl_4氧化吸收高浓度H_2S研究

在常温、常压下,通过实验考查了[Bmim]FeCl_4离子液体对不同含硫天然气的氧化吸收效果,结果表明天然气中H_2S体积分数低于5.8%时离子液体脱硫基本以化学吸收为主;随着天然气中H_2S含量升高,物理吸收脱硫趋势逐渐明显,化学吸收脱除的H_2S比例逐渐下降。当脱除体积分数为99.9%的H_2S气体时,脱除的H_2S总量中,物理吸收部分占比高达78.7%,脱硫剂的硫容可达3.0g/L。由此,要提高[Bmim]FeCl_4离子液体脱硫效率的关键是加强传质效率,提升离子液体氧化反应速率。     

高含硫天然气CCJ脱硫脱碳复合溶剂的中试研究

以质量分数为45%的N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液为基础组分,根据天然气中酸气组成,按一定比例加入多种活性剂、消泡剂和缓蚀剂,配制成CCJ脱硫脱碳复合溶剂。采用天然气脱硫脱碳中试装置,以净化气中H_2S、CO_2、有机硫含量为评价指标,考察了CCJ复合溶剂对高含硫天然气的净化能力及溶剂的抗发泡性能。结果表明,当吸收温度为50℃、气液比为500m~3/m~3、再生温度为108℃时,复合溶剂的净化能力最佳;在原料气中酸气组成为H_2S体积分数7.12%、CO_2体积分数4.57%、有机硫质量浓度413.77mg/m~3、吸收压力6.0 MPa的条件下,CCJ复合溶剂完全可以使净化气中H_2S质量浓度≤6mg/m~3、CO_2体积分数≤0.5%、有机硫质量浓度≤16mg/m~3,且复合溶剂具有良好的抗发泡性能。     

Bio-SR应用于天然气净化的实验分析

在实验基础上对Bio-SR工艺应用于天然气脱硫净化机理进行了分析.通过单因素实验,考察了不同原料气浓度、初始Fe3 浓度、吸收液喷淋量、停留时间、pH值及压力变化等因素对脱硫效率的影响,初步确定了适宜的控制参数.结果表明,该工艺是由氧化亚铁硫杆菌和Fe3 协同催化氧化脱除H2S,因而其效率优于单纯的液相Fe3 化学氧化作用;氧化吸收反应速率远大于气液传质速率,气液传质速率为影响天然气脱H2S净化吸收的限速步骤.     

汽油的电化学-化学氧化耦合法脱硫

以自制大比表面积多孔复合材料作为电极的基体材料，负载Pb／PbO2为阳极，负载铜粉为阴极；以Ce（NO3）3、HNO3及去离子水的混合物为复合电解液，通直流电电解，开发了汽油的电化学和化学氧化耦合脱硫的新方法。考察了电解液浓度、油／液体积比、搅拌速率、温度、电解时间、电流密度等因素对脱硫率的影响。结果表明，当电解液中氧化活性离子浓度0．08mol／l、油／液体积比1／3、搅拌速率400r／min、温度303K、电流密度150mA／cm^2、电解时间15min时，脱硫效果较好，脱硫率达55％左右。     

栲胶法脱硫过程中电位变化的研究

采用氧化还原电位法,分别考察了氧化栲胶(Teos)制备过程及Teos次氮基三乙酸络合铁、TeosMnSO4和TeosNaVO33种栲胶脱硫液在整个脱硫过程中电位的变化关系。结果表明:氧化栲胶制备过程中原料液电位随反应时间进行而增加,制备完毕,电位基本不变;脱硫液电位随pH的增加而线性降低;在氧化再生过程中脱硫液电位随氧化的进行先缓慢增加然后经过一个突跃后趋向平缓;在析硫过程中脱硫液电位均与H2S浓度的对数成线性关系,超硫容时电位下降速度变大。可以利用电位法来指导脱硫生产。     

栲胶-NTA络合铁体系的脱硫研究

以氧化栲胶(Teos)-次氮基三乙酸(NTA)络合铁为脱硫剂,采用氧化-还原电位法进行脱除硫化氢的研究,考察了该体系用于脱硫的热力学可行性及Teos、NTA络合铁含量对氧化再生时间、脱硫液电位和脱硫过程的影响。结果表明:Teos-NTA络合铁碱性溶液脱硫在热力学上是可行的,铁盐必须加入络合剂后才能稳定存在;脱硫剂电位随络合亚铁浓度的增加而降低,而受Teos的影响较小;络合亚铁浓度增加使脱硫液的氧化再生时间增加,Teos浓度增加有利于缩短氧化时间,但过高的Teos又反而使氧化突跃所需时间延长;模拟脱硫过程实验表明影响脱硫液电位的主要因素是络合铁和硫化氢,与Teos无关,且脱硫液的电位与所含H2S浓度的对数成线性关系,超硫容时电位下降速率变大。     

复配型铁基离子液体氧化脱除H2S动力学研究

在自建的小型实验室脱硫装置,实验筛选出了最优的弱碱性物理吸附溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP),然后与铁基离子液体(Fe-IL)组成脱硫复配系统。在静态高压反应釜内,研究了Fe-IL复配体系对H2S脱除性能,建立相应H2S氧化反应动力学模型。结果表明:Fe-IL/NMP复配体系脱硫后溶液增重是纯Fe-IL的4.3倍;复配体系对H2S的吸收为快速拟一级反应,脱硫过程主要受液膜控制,提高温度及NMP的复配比,可强化对H2S的吸收;通过温度、压力、溶液复配比对吸收速率的影响实验,确定了脱硫反应指前因子A为21.26,活化能Ea为12.19kJ/mol;利用化学动力学模型,最终建立了相关化学吸收速率方程。     

液化石油气精脱硫过程中产生腐蚀的原因

以加入硫醇和H_2S的石油醚为液化石油气(LPG)的模拟原料,在固定床反应器中采用催化氧化的方法考察了LPG精脱硫过程中产生腐蚀的原因、影响精脱硫产物腐蚀性的因素以及硫化物的氧化反应机理。实验结果表明,影响精脱硫产物腐蚀性的主要因素为H_2S含量和反应温度,其次是液态空速,氧含量(实际供氧量与硫醇氧化理论需氧量的比值)对精脱硫产物腐蚀性的影响相对较小;反应温度越高,精脱硫产物腐蚀性越小;精脱硫产物腐蚀性随H_2S含量的增加而增大。较佳反应条件为:反应温度50℃、液态空速2 h~(-1)、氧含量1.1。在较佳反应条件下,当精脱硫产物铜片腐蚀级别合格时,原料中H_2S上限含量约为17μg/g。H_2S含量高于17μg/g时,硫化物的氧化反应产物含有较多的多硫化物、胶状单质硫和少量的硫代硫酸盐;H_2S含量低于17μg/g时,硫化物的氧化反应产物为短链多硫化物和硫代硫酸盐。     

安庆石化氢气资源和系统优化利用探讨

合理利用氢气资源、降低氢气使用成本,已成为发展加氢技术、提高炼油厂综合经济效益的关键.通过对制氢工艺选择、制氢原料选择和氢气网络优化等方面的分析,提出了在安庆石化含硫原油加工适应性改造及油品质量升级工程中完善全公司氢气系统、优化全公司用氢的措施和建议.     

燕化公司氢气资源现状及综合利用对策

介绍了燕化公司工业氢气和含氢气体性质、产量及氢气平衡，提出了综合利用氢气资源的对策。     

集中式制氢技术进展及成本分析

氢能具有质量能量密度大、来源多样化、应用场景丰富、终端零排放等特点,在保障国家能源安全、应对气候变化、推动产业升级、实现高质量发展等方面具有重要意义。本文重点介绍集中式制氢的主要类型,包括天然气制氢、煤制氢、工业副产氢和电解水制氢,并分析其制氢成本。对于煤制氢和天然气制氢,技术比较成熟,全球范围内应用广泛,原料价格对成本影响较大;对于工业副产氢,现阶段最具市场竞争力;对于电解水制氢,发展潜力最大,若与可再生能源结合,生产的氢气属于“绿氢”,更符合未来绿色能源需求。     

炼油厂氢气网络优化的工程设计应用

对某炼厂进行了氢气网络优化研究,不仅从优化技术角度突破了氢夹点理论对于加氢装置氢/油体积比和氢分压固定的严格限制,而且提出的一套优化方案所需的氢气总供应量比设计方案减少14542 m³/h,总操作费用比设计方案降低6620万元/年。这是国内首次将氢夹点技术推广应用到炼厂工程设计中,为氢气网络优化的工程化应用奠定了基础。     

多杂质氢网络的优化

针对炼油厂多杂质氢网络,建立了以新氢消耗量最小为目标的多杂质氢网络数学模型,约束条件包括杂质浓度约束和流量约束。数学模型根据氢气和杂质浓度来确定氢网络中的最优回用顺序,优于仅根据氢气或某一种杂质的浓度确定最优回用顺序的方法。目标函数和约束条件都是一次项的,为线性规划问题。这种方法不仅能确定多杂质氢网络的最小新氢消耗量,同时还能确定氢源和氢阱之间的匹配关系并设计出最优的氢网络。对某炼油厂的氢网络进行分析,分析结果表明,对氢网络优化后,新氢的消耗量可减少15.6%。     

氢的储存与运输技术现状及可靠性分析

为了解当前氢的储存、运输以及安全可靠性的研究现状,对氢的储存和运输方案进行了深入的探讨,指出氢储存及运输系统风险和可靠性方面存在的问题和未来需要进行的研究,以期为氢的储存和运输、运行可靠性分析提供基础。分析表明,氢安全共同体的建设需要传感器、数据收集和预测等方面技术的共同进步,未来将实现安全方法的现代化,包括定量风险评价方法、蝴蝶结分析法和危险与可操作性分析,逐渐向动态风险评价方法迈进,形成完整的故障预测与健康管理技术。这些方法既能推进安全评估,又能使氢系统的维护和管理具有成本效益。     

提高变压吸附分离法H2收率的工艺改进

针对上海石化股份有限公司生产高纯度、低CO含量H2的生产需要,对变压吸附分离法提纯H2的制氢装置进行了操作参数调整试验,对操作参数进行了分析,从而为进一步提高H2的收率提供了依据。     

Synergism of Hydrogen and Oil Composition in Noncatalytic Upgrading of Petroleum Residues

Synergism of hydrogen and composition of oils in noncatalytic upgrading of different petroleum residues were analyzed. Residues were upgraded under temperature of 400°C and initial pressure of 4 MPa for 20 min in the presence of hydrogen or nitrogen, respectively. In addition, anthracene was used as chemical probe to quantify the hydrogen-donating ability of the three feedstocks and the contribution of hydrogen gas. Results show that hydrogen has better synergism with the residue that contains more naphthenic aromatic structure, heteroatom, and metals. Moreover, hydrogen activation possibilities limit the effect of the hydrogen solubility of the oils on upgrading.     

L245钢在气田模拟水溶液中的氢渗透行为研究

采用Devnathan-Stachurski双电解池技术,在饱和硫化氢的气田模拟水溶液中,测定了不同条件下L245钢的扩散系数(D)和可扩散原子氢浓度(C_0),研究了缓蚀剂CT2-19对原子氢渗透的影响。结果表明,在试验条件下,L245钢可扩散原子氢浓度(C_0)与充氢电流(I)呈线性关系,即C_0=0.63+0.12I;缓蚀剂CT2-19在试验浓度下对L245钢原子氢渗透有明显的抑制作用。     

炼厂气中氢气通过PSA和膜分离利用的比较

介绍了炼厂气中氢气资源的合理利用。针对洛阳石油化工工程公司承担的50 dam~3/h装置原料中含氢气体如何更合理利用进行了比较。方案一是直接采用膜分离工艺把50%氢气从干气中先分离出来,再把剩下的气体作为制氢的原料;方案二是把含氢干气直接作为制氢原料,原料中的氢气从制氢的PSA单元一起分离出来。结果表明:方案二流程短,投资省,操作费用低,管理更方便,对有这种资源的炼油厂干气中氢气的利用提供了参考的选择。