论文部分内容阅读
中国大量加工进口原油和催化裂化(FCC)原料的劣质化与重质化趋势,迫使人们从环境保护和可持续发展的高度重视劣质催化裂化掺炼原料-焦化蜡油(CGO)如何合理利用的问题.该文在分析以沙特轻渣油为主生产的CGO的族组成、碱氮、硫等杂质的结构和含量基础上,通过以小型固定床小试研究结果为指导和组合工程技术的应用,使工业FCC装置的CGO掺炼率达10％,同时还对CGO的非临氢深度脱除碱氮化合物和含硫化合物方法做了深入研究.通过LC三组分分离方法和KIO3氧化相结合的办法,确定了CGO中噻吩类含硫化合物含硫量占总硫化物87.28％,并通过甲酸/双氧水氧化抽提的方法富集含硫化合物的氧化产物,通过HPLC-MS方法确定了砜类化合物的可能结构式,推断出主要噻吩类化合物可能结构式.采用甲酸抽提方法富集CGO中的碱氮化合物,结合前人研究结果和FT-IR和MS分析手段,确定抽出油中含量较多的碱氮化合物可能结构式.在分析焦化蜡油的族组成、氢分布和碱氮化合物含量等参数基础之上,通过小型固定床反应条件下VR、VGO和CGO复合进料催化裂化结果确定了工业装置适宜的CGO掺炼率在8％左右,同时还考察了提高反应温度和剂油比等参数对FCC的影响.以实验室固定流化床试验结果为指导,在相应的工艺条件下工业掺炼CGO试验结果与小型固定床结果一致.经过工业装置上选用抗碱氮催化剂、操作条件的优化、提升管上部注入酸性终止剂和干气预提升等组合工程技术,使工业CGO掺炼率达到10％.采用络合脱氮原理,开发出了甲酸脱除焦化蜡油中的碱氮化合物的方法.通过FT-IR和紫外光谱分析了甲酸和模型化合物的络和机理,在较低的剂油比下碱氮脱除率达到80％,且抽余油收率在95％以上,远远高于糠醛法的抽提效果.相同掺炼比和反应条件相同情况下掺炼脱氮后的CGO的产品分布有了明显的改善.开发了双氧水/甲酸氧化抽提高硫油的脱硫方法,采用MO半经验的PM3算法计算各含硫化合物的量子化学性质.通过对硫原子所带电荷密度和反应常数作图,得出含硫化合物硫原子所带电荷密度与反应常数的关系.选用DBT为模型化合物,确定了DBT氧化动力学常数.考察了双氧水/甲酸氧化抽提方法的工艺参数,在氧化体系中引入了EDTA重金属鳌合剂,有效地降低了双氧水的无效分解,提高了脱硫效率.