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随着原油日益劣质化,由氯危害造成的经济损失越来越严重,引起越来越多国内外炼厂和行业组织的高度关注。氯化物作为原油中的杂质,虽然含量较低,却具有巨大的危害性,特别是有机氯化物,因其无法利用电脱盐装置进行有效脱除,将随物料一起进入下游加工单元;若不进行脱除,将会造成诸如设备腐蚀、铵盐堵塞管道、催化剂中毒等安全生产事故,并且由氯化物导致的Cl-腐蚀己由常减压装置扩展到了某些二次加工装置。所以,微量氯的脱除研究已显得十分必要。本论文的主要目的是研制一种高效的脱氯剂,考察其对辽河石脑油中微量氯的脱除性能。
利用GC-ECD对石脑油中的有机氯化物形态进行鉴定,结果表明:有机氯化物主要是1,2-二氯苯、四氯乙烷、氯仿和四氯化碳,其中1,2-二氯苯的含量最高。
在文献查阅和实验室前期相关研究的基础上,在众多吸附剂中选择吸附剂M作为脱氯剂。通过静态吸附性能评价,得到吸附剂M吸附脱除石脑油中微量氯的适宜条件为:吸附温度40℃,吸附时间3h,剂油比0.1。适宜条件下,脱氯处理后石脑油的氯含量为0.68ng/μL,可满足工业化生产对石脑油中氯含量不大于1ng/μL的要求。
根据石脑油中有机氯化物的组成及含量,选择1,2-二氯苯作为模型化合物,研究了不同温度条件下吸附剂M对二氯苯的吸附平衡方程及吸附动力学模型,在不同浓度条件下的吸附热力学及各因素对固定床吸附穿透曲线的影响。吸附剂M对二氯苯的吸附符合Freundlich吸附等温线。吸附热力学分析结果表明:吸附剂M对二氯苯的吸附焓ΔH°＜0,吸附熵ΔS°随着二氯苯浓度的升高由负值变为正值,吉布斯自由能ΔG°在-20～0kJ/mol的范围内,说明吸附过程为物理吸附。提高吸附温度,降低氯化物的初始浓度,减小空速,将延长吸附床的穿透时间。对吸附饱和后的吸附剂M进行再生处理后,对二氯苯仍具有较强的脱除能力。