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文檔簡介
1、隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展與人們生活水平的的提高,汽車在家庭中得到普及,柴油的消費量也在不斷提升。然而柴油中的含硫物質(zhì)對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,因此世界各國相繼制定限制柴油的含硫標(biāo)準(zhǔn)。但是傳統(tǒng)的加氫脫硫工藝對于柴油中的主要含硫物質(zhì)(以苯并噻吩與二苯并噻吩及其衍生物為主)難以脫除。以酸性離子液體為萃取劑的氧化萃取脫硫過程具有脫硫效率高,條件溫和,操作簡單與萃取劑易分離回收等優(yōu)點,是當(dāng)前燃料油脫硫最熱門的研究方向之一,具有良好的工業(yè)前景,但目前的
2、研究局限于實驗室研究,因此本文使用Aspen Plus作為模擬軟件,設(shè)計并模擬了以柴油為處理對象的氧化萃取脫硫工藝。
本文首先選取了Br(φ)nsted酸性離子液體N-甲基吡咯烷酮硫酸氫鹽([HNMP]HSO4)、N-甲基吡咯烷酮磷酸二氫鹽[HNMP]H2PO4和有機溶劑N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作為萃取劑,以噻吩為含硫物質(zhì),正辛烷為溶劑,組成第一種模型油;以二苯并噻吩為含硫物質(zhì),以正辛烷為溶劑,組成第二種模型油,設(shè)計了以
3、這兩種模型油為處理對象,以選定的兩種離子液體和有機溶劑為萃取劑,采用直接萃取法的工藝流程。選用COSMO-RS模型預(yù)測兩種離子液體與模型油的交互參數(shù),計算了DMF與模型油的交互參數(shù)。選用NRTL作為熱力學(xué)模型方法關(guān)聯(lián),將所得參數(shù)輸入至Aspen Plus中,使用靈敏度分析方法研究了各個操作條件對模型油脫硫率的影響,得到了這三種萃取劑對兩種不同模型油的萃取最佳工藝條件,通過對比分析得出:離子液體[HNMP]H2PO4作為萃取劑,相對于[H
4、NMP]HSO4擁有更高的脫硫效率,相對于DMF,[HNMP]H2PO4的萃取劑使用量更少,因此選用[HNMP]H2PO4進行下一步的模擬。
選取了37種典型物質(zhì)為柴油的組分進行了模擬,設(shè)計了[HNMP]H2PO4和DMF為萃取劑以H2O2為氧化劑的兩步氧化萃取工藝,得到最佳操作條件為:離子液體萃取劑油比(S/F)為1,DMF劑油比為1.2;所需理論塔板數(shù)15、萃取溫度25℃;[HNMP]H2PO4閃蒸壓力為1bar,溫度13
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