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燃料油深度去除有机硫已成为全球能源与环境领域的重要课题。本课题提出并研究了基于MOF-199吸附的二级旋流新型脱硫工艺,能够同步实现高效深度吸附脱硫和吸附剂旋流分离过程。主要工作分四部分进行: (1)批量化制备了金属有机框架材料MOF-199,以正十二烷模型油中二苯并噻吩(dibenzothiophene,DBT)为目标有机硫,研究了吸附剂MOF-199的特性及吸附脱硫动力学; (2)设计并构筑了20°-6°串联的二级旋流分离装置,通过玻璃珠/清水模拟体系,考察了串联方式、进料浓度、进口流量、分流比等对分离效率的影响,获得最佳工作区; (3)在此二级串联旋流装置中,进行同步吸附脱硫-旋流分离研究,优化了吸附剂的用量、入口流量、分流比等因素对吸附和分离效率的影响。结果表明:当采用质量分数5%的MOF-199对S含量为50 ppmw的模拟油进行吸附脱硫-旋流分离,脱硫后模拟油中S含量为8.79 ppmw(小于国际普遍采纳的10 ppmw硫含量极限标准),吸附剂MOF-199颗粒的分离效率高达99.75%,同步处理时间仅为30s! (4)针对吸附剂MOF-199,提出了氧化再生新工艺,通过实验室小试研究,表明过氧化氢能够有效地将MOF-199吸附的DBT氧化,经简单水洗后脱除,十次氧化再生后吸附脱硫性能只降低5%。 本工作完成了从吸附剂放大生产、旋流器设计构建、吸附-旋流分离脱硫、以及吸附材料再生的完整过程,结果表明:基于MOF-199吸附与旋流分离同步脱硫工艺具有分离速度快、脱硫程度高、吸附剂分离效率高、工艺成本低以及设备简单等优势,是一种极具潜力的深度脱硫工艺。