分子筛脱除天然气中硫醇技术研究

为了满足GB 17820-2018《天然气》中总硫含量指标升级的要求,研究了不同类型分子筛对天然气中硫醇的脱除性能,重点考察了13X分子筛对硫醇的吸附及再生性能。实验结果表明：3A分子筛几乎不吸附硫醇;4A分子筛对硫醇吸附容量较小;5A分子筛、13X分子筛对硫醇吸附能力相对较强。13X分子筛对硫醇、H_2S吸附能力顺序为：乙硫醇甲硫醇H_2S;吸附甲硫醇的13X分子筛适宜的再生温度范围为200～250℃,吸附乙硫醇的13X分子筛适宜的再生温度范围为250～300℃,再生从难到易的顺序为：H_2S乙硫醇甲硫醇。     

Cuo／13X分子筛的制备及其在汽油深度吸附脱硫中的应用

为有效达到汽油深度脱硫的目的,以13X分子筛为载体,采用浸渍法制备了用于催化裂化汽油深度脱硫的吸附剂CuO/13X,考察了CuO/13X的制备条件和吸附脱硫条件对其脱硫效果的影响。适宜的制备条件为CuSO_4溶液浓度0．2mol/L,浸渍时间6h,干燥温度100℃,焙烧温度350℃,焙烧时间2h;适宜的吸咐条件为常温、常压吸附,剂油比1:4,吸附时间0．5h。在最优条件下,CuO/13X对4种模拟汽油中硫的脱除率均在88%以上,CuO/13X的硫容可达4．0mg/g左右。     

预处理和再生条件对载铜13X吸附剂脱硫性能的影响

采用浸渍法制备了载铜13X分子筛吸附剂,以模拟汽油（C6～C8烷烃＋噻吩）为原料,重点考察了预处理条件和再生条件对载铜13X吸附剂脱硫性能的影响。实验确定吸附剂适宜的预处理条件为：在氮气氛围中,500℃下还原3h;适宜的再生条件为：氮气流量40mL／min,再生温度200℃,吹扫4h。在上述条件下,载铜13X吸附剂对含噻吩的模拟汽油的吸附脱硫具有较好的稳定性。     

13X分子筛对氢同位素的吸附性能

采用储氢热力学和动力学测试仪(PCT)研究了13X分子筛对氢同位素气体的吸附性能,并对其活化再生工艺进行了探究.结果表明,13X分子筛对氢同位素的吸附为物理吸附,活化温度控制在350～400℃;再生条件为升温至室温下脱附即可;吸附速率很快,短时间内就可以达到吸附饱和.低温下对氢同位素的吸附存在差异,-196℃时饱和吸H2量为6.98 mmol/g,饱和吸氘气量达到7.38 mmol/g.     

喷气燃料硫醇催化剂寿命缩短原因分析及对策

介绍了装置催化剂的反应机理、性能指标、使用条件、填装和消耗情况,并从催化剂的型号变化情况、操作条件变化情况,如反应压力、产品收率、馏出温度和反应温度四个方面分析了催化剂寿命缩短的主要原因。结果表明:催化剂寿命缩短的主要原因为反应温度过高,有针对性地提出了临时解决措施,并最终通过设备改造,将反应温度降低了13℃。为了确保催化剂的使用寿命,提出了在生产操作过程中应该注意的几个问题。     

Co对Cu~+-13X分子筛选择吸附脱硫性能的影响

采用液相离子交换法制备了Cu+-13X和Co2+/Cu+-13X两种分子筛吸附剂,运用XRD,SEM,FTIR等手段对其进行表征。通过静态吸附实验与动力学吸附实验研究了两种吸附剂对模拟汽油的吸附性能,并采用Langmuir模型对静态吸附平衡数据进行拟合,同时采用Crank单孔扩散模型对动力学吸附数据进行拟合。实验结果表明,当Co2+/Cu+-13X吸附剂中Co含量为2.35%(w)时,Co2+/Cu+-13X吸附剂的吸附脱硫效果最佳;Co2+/Cu+-13X吸附剂对噻吩(TP)和苯并噻吩(BT)的最大吸附量相对于Cu+-13X吸附剂分别提高了42.1%和18.8%;Co与Cu之间可发生协同作用,Co2+抑制Cu+向Cu2+的转换,有助于提高吸附剂的脱硫性能;两种吸附剂与噻吩类硫化物之间主要是π配位作用,不存在S-M配位作用;采用Crank单孔扩散模型可很好地描述两种吸附剂的动力学吸附过程,且在TP和BT双组分动力学吸附过程中,Co2+可提高Cu+-13X吸附剂对BT的吸附选择性。     

13X沸石分子筛低温变压吸附CO_2/CH_4实验研究

采用静态容积法实验测量了CO_2和CH_4在13X沸石分子筛上的吸附等温曲线,CO_2和CH_4吸附量随吸附温度的降低和压力的增大而增加。利用Langmuir模型、Sips模型和Toth模型对实验测量的吸附平衡数据进行拟合,均取得了较好的拟合结果,并利用非线性拟合得到了模型参数。模拟结果表明,Toth模型对实验结果的拟合程度最好。利用测量数据计算了CO_2与CH_4在所用吸附剂上的等量吸附热,发现吸附过程主要发生的是物理吸附,吸附剂表面是非均一的。     

负载Ag~+的13X分子筛对乙硫醇和噻吩的吸附性能

用静态吸附方法研究了负载Ag+的13X分子筛对乙硫醇和噻吩的吸附动力学。实验结果表明,在相同的条件下乙硫醇的吸附速率大于噻吩,30℃时乙硫醇和噻吩的单组分吸附平衡量分别为136．2mg／g和45．0mg/g,乙硫醇-噻吩二组分的吸附平衡量分别为104．3 mg／g和12．7 mg／g,乙硫醇在与噻吩的竞争吸附中占优势。用Langmuir模型对乙硫醇和噻吩的单组分吸附平衡量进行关联,乙硫醇和噻吩吸附平衡量计算值与实验值的误差分别为5．64％,2．89％;用修正Langmuir模型对乙硫醇-噻吩二组分的吸附平衡量进行关联,乙硫醇和噻吩吸附平衡量的计算值与实验值的误差分别为9．02％,6．32％。     

Cu(Ⅱ)-Ce(Ⅳ)/13X分子筛的制备及其脱硫性能研究

采用离子交换法制备Cu2+和Ce4+同时改性的Cu(Ⅱ)-Ce(Ⅳ)/13X分子筛吸附剂,同时制备单一金属离子Cu2+改性的Cu(Ⅱ)/13X和Ce4+改性的Ce(Ⅳ)/13X。采用X射线粉末衍射（XRD）、氮气吸附-脱附等手段对吸附剂进行表征。将碳四烃中的典型硫化物二甲基二硫化物、甲硫醚、叔丁硫醇溶于正庚烷中进行吸附脱硫研究。结果表明：与未改性的13X分子筛相比,Cu2+和Ce4+改性的Cu(Ⅱ)-Ce(Ⅳ)/13X分子筛的比表面积和孔体积有所降低,平均孔径和介孔数量增加,由于两种金属的协同作用,使得Cu(Ⅱ)-Ce(Ⅳ)/13X表现出更好的脱硫性能;Cu(Ⅱ)-Ce(Ⅳ)/13X吸附剂对二甲基二硫化物、甲硫醚、叔丁硫醇的脱除效率均高于单一金属改性后的Ce(Ⅳ)/13X和Cu(Ⅱ)/13X吸附剂;Cu(Ⅱ)-Ce(Ⅳ)/13X吸附剂具有良好的再生性能,第1次再生后脱硫率为新鲜吸附剂的98%。     

偏高岭土微波法合成13X分子筛的生长过程

以鄂尔多斯煤系高岭土经730℃煅烧后得到的偏高岭土为主要原料,采用微波加热法合成了13X分子筛。通过XRD、FTIR、SEM和水静态饱和吸附测定等方法对连续晶化期间不同时间下的固相产物进行了分析,研究了微波条件下偏高岭土合成13X分子筛的生长过程。表征结果显示,在晶化时间为55 min时开始出现13X分子筛晶体,在晶化时间为75 min时13X分子筛晶体生长完全,在晶化时间为150 min时13X分子筛开始向P型分子筛转变。13X分子筛晶体的生长过程包括:偏高岭土溶解并释放出硅、铝物种;硅、铝物种与添加的硅源三者形成硅铝酸钠凝胶;凝胶中出现四、六元环和β笼的基本结构单元;基本结构单元通过有序连接形成13X分子筛晶体。     

稀土元素对Cu~+-13X分子筛吸附2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的影响

采用离子交换法制备了Cu~+-13X及负载稀土元素Ce的Cu~+-13X分子筛(Ce/Cu~+-13X)吸附剂,分别从静态吸附平衡及动力学测试两方面考察了两种吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的吸附性能;分别采用Langmuir模型和修正的Langmuir模型对单、双组分静态吸附平衡数据进行拟合,采用Crank单孔扩散模型对动力学数据进行拟合。拟合结果表明,数据与模型吻合均很好。计算得到了Ce/Cu~+-13X吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩单组分的最大吸附量分别为165.1,193.0 mg/g,分别大于Cu~+-13X吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的最大吸附量(153.6,180.2 mg/g)。负载稀土元素对Cu~+-13X吸附剂的吸附性能有一定的促进作用,能够减弱2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩之间的竞争吸附。     

炼油厂燃料气中C_(3)+及H_(2)优化回收利用北大核心CSCD

目的回收利用炼厂燃料气中的C_(3)+及H_(2),提高经济效益。方法通过对不同来源的燃料气分析对比,找出其中富H_(2)、高C_(3)+燃料气。优化H_(2)利用及回收流程,增加脱氢膜面积,提高H_(2)回收量。利用催化装置和焦化装置的吸收稳定系统回收燃料气中的C_(3)+。结果技改总投资320万元,可回收C_(3)+1.23×10^(4) t/a,增效3000万元/年;H_(2)回收量可增加1050×10^(4) m^(3)/a,降低制氢成本1200万元/年。结论该方案充分利用炼厂现有吸收稳定系统及现有脱氢系统扩容,具有投资少、效益好、见效快的优点,对玉门炼化总厂高质量发展具有重要意义。     

Adsorption of asphaltenes onto CaO,Co3O4, Fe3O4 and ZnO supported on 13X zeolite - An isothermal study

Abstract

Asphaltene has the highest molecular weight and the most polar organizers from petroleum. In this paper, the content of the asphaltenes from a crude oil was extracted and the amount of asphaltene in crude oil was measured to be 3.88%. Four metal oxides were added to 13X zeolite and 13X,10%CaO, 13X,10%Co₃O₄, 13X,10%Fe₃O₄ and 13X,10%ZnO were prepared. The adsorption behavior of the adsorbents was evaluated in asphaltenes adsorption. The capacity of the adsorbent for asphaltenes adsorption is as follows: 13X,10%CaO> 13X,10%Co₃O₄> 13X,10%Fe₃O₄> 13X,10%ZnO. The isotherm of adsorption of the asphaltenes over the adsorbent was studied and resulted that the experimental data could best fit with the Langmuir model, indicating that adsorption is as a monolayer.     

Ce4+与H2O2对FCC汽油氧化脱硫比较研究

This article describes two kinds of model oil samples made of a benzothiophene/octane mixture and a 2-me- thylthiophene/octane mixture. Furthermore, this paper investigates the oxidative desulfurization selectivity and reaction efficiency when Ce4+ compound and H2O2 having identical electron equivalent weight were used as oxidants. The test re- sults showed that the two kinds of oxidants were more effective to remove benzothiophene in the model oil samples. For oxidative desulfurization of 2-methylthiophene, Ce4+ compound was obviously superior than H2O2. This paper by means of quantum chemistry analyses elaborates the complex formed between Ce4+ species and 2-methylthiophene and FT-IR spec- trograms of model oil samples before and after oxidation by Ce4+ compound and H2O2, respectively. The results demonstrat- ed that Ce4+ compound could remove sulfur compounds not only through oxidation reaction but also through complexation reaction.     

Ca2+和Mg2+对Cr3+聚合物凝胶性能影响实验研究

为进一步探究Ca~(2+)和Mg~(2+)对弱凝胶调驱效果的作用机理,针对渤海某油藏地质特征和流体性质,以黏度、黏弹性、阻力系数、残余阻力系数以及采收率为评价指标,从增黏性、抗剪切性、耐温性、黏弹性、渗流特性和调驱效果等方面着手,开展了Ca~(2+)和Mg~(2+)对弱凝胶性能及其调驱效果影响研究。结果表明,与注入水相比,软化水虽然矿化度较高,但其几乎不含Ca~(2+)、Mg~(2+)二价阳离子,利用其所配制Cr~(3+)聚合物凝胶溶液中的聚合物分子链受阳离子影响较小,聚合物分子聚集体尺寸较大,其增黏性、抗剪切性、耐温性、黏弹性、渗流特性和调驱效果均强于注入水配制Cr~(3+)聚合物凝胶。对海上油田注入用水进行软化处理,即除去水中Ca~(2+)和Mg~(2+),有利于改善Cr~(3+)聚合物凝胶调驱效果,进一步提高原油采收率。     

13X分子筛/氯化钙复合吸附剂用于净化乙烯中低浓度水分

用浸渍法将易吸湿的CaCl2引入到13X分子筛中,制备了一系列13X分子筛基CaCl2复合吸附剂。采用N2物理吸附、元素分析和X射线衍射分析等方法对吸附剂进行了表征,并在固定床吸附器上进行选择性吸附脱除乙烯中微量水的实验。结果表明,在物理吸附和化学吸附的协同作用下,复合吸附剂的净化效果显著优于13X分子筛。吸附性能和CaCl2的浸渍量相关,随着CaCl2含量增加,复合吸附剂的吸附容量显著增大,但穿透吸附量呈现先增大后降低的变化规律。