化学工艺学论文.doc

 目录 TOC \o 1-3 \h \u  HYPERLINK \l _Toc620 第一章 概 述  PAGEREF _Toc620 1  HYPERLINK \l _Toc3827 第二章 离子液体脱硫机理  PAGEREF _Toc3827 3  HYPERLINK \l _Toc25944 2.1　离子液体的定义及性质  PAGEREF _Toc25944 3  HYPERLINK \l _Toc16688 2.2离子液体的合成方法  PAGEREF _Toc16688 4  HYPERLINK \l _Toc22463 2.3离子液体的反应机理  PAGEREF _Toc22463 4  HYPERLINK \l _Toc60 2.4离子液体的操作条件  PAGEREF _Toc60 4  HYPERLINK \l _Toc17146 第三章 离子液体脱硫工艺流程  PAGEREF _Toc17146 7  HYPERLINK \l _Toc1037 3.1工艺操作流程  PAGEREF _Toc1037 7  HYPERLINK \l _Toc11039 第四章 能量回收与三废处理  PAGEREF _Toc11039 8  HYPERLINK \l _Toc9332 4.1 离子液体的再生  PAGEREF _Toc9332 8  HYPERLINK \l _Toc9352 4.2离子液体脱硫三废处理  PAGEREF _Toc9352 9  HYPERLINK \l _Toc30983 4.3离子液体脱硫的前景  PAGEREF _Toc30983 9  HYPERLINK \l _Toc29318 参考文献  PAGEREF _Toc29318 10   PAGE \* MERGEFORMAT 11 第一章 概 述 随着石油工业和汽车工业的飞速发展，汽车尾气所造成的环境污染问题日益严重。汽油和柴油中的硫化物燃烧生成的SOx是汽车尾气中的主要污染物之一[1]。此外，硫含量较高的汽柴油在发动机汽缸内燃烧时对发动机内壁及相关零部件会造成腐蚀，硫化物的存在甚至会使汽车尾气处理装置中的催化剂失活，从而间接导致尾气中氮氧化合物、一氧化碳和二氧化碳等的排放量超标。 近几年世界各国对燃油中的硫含量都提出了严格的要求[2-3]。因此，开发有利于环境保护的低硫燃油和燃油脱硫技术已成为当今世界炼油工艺的核心，是工业界和学术界共同关注的焦点。 1.1 燃料油中含硫化合物的类型 石油中硫的存在形式主要有两种，通常将能与金属直接发生反应的硫化物称为“活性硫”，包括元素硫、硫化氢和硫醇。微量元素硫在油品中有良好的溶解作用，当温度高于150℃时，元素硫能与某些烃类反应，生成新的硫化物和硫化氢等。硫化氢属于弱酸性气体，具有较强的反应活性，易溶于油品，易被空气氧化成元素硫。硫醇恶臭有毒，具有弱酸性，反应活性较强，具有强烈的腐蚀作用。不与金属直接发生反应的硫化物称为“非活性硫”，包括硫醚、二硫化物、噻吩等。硫醚属于中性液态物质，热稳定性较高，不与金属发生反应，但其分子中的硫原子有形成高价的倾向。二硫或多硫化物随分子中硫原子数目的增加，稳定性急剧下降，化学活性增强。噻吩和苯并噻吩类属于芳香性的杂环系，热稳定性较高。在这些硫化物中，噻吩占到柴油总硫的80%以上，苯并噻吩和二苯并噻吩又占噻吩类的70％以上。活性硫(硫元素、硫化氢、硫醇、二硫化物和多硫化物也归于此)相对容易脱除，非活性硫(硫醚、噻吩、苯并噻吩)则较难脱除；其中柴油的4，6-二烷基苯并噻吩脱硫非常困难；生产催化裂化(FCC)汽油的原料主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350-540℃馏分的重质油，其中硫含量比较高，所含硫化物主要是噻吩类物质，包括噻吩、烷基噻吩、苯并噻吩等，我国也有其他的生产工艺，不过FCC汽油占汽油总产量的80％以上，加上原油含硫量高等原因，导致我国汽油中硫含量比国外高出很多，远远超出环保要求[4]。 1.2 燃料油脱硫的主要方法 面对日趋严格的燃料油硫含量标准及市场对低硫清洁燃料油的巨大需求，世界各国纷纷致力于开发各种油品脱硫技术。目前，燃料油脱硫的工业应用技术主要采用加氢脱硫(HDS)[5]。HDS是指在氢气存在下，经加氢催化剂作用将燃料油中的有机硫化物转化为硫化氢而除去。一般来说石油馏分中硫醇类反应活性最高，最容易转化，而噻吩类硫化物反应活性最低则最难转化。燃料油中噻吩类