CN107159096A - 催化裂化汽油吸附脱硫剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种催化裂化汽油的吸附脱硫方法,包括以下步骤:S201:将催化裂化汽油与吸附脱硫剂在临氢条件下进行吸附脱硫反应,之后得到脱硫产物与失活脱硫剂;S202:将吸附脱硫产物分离纯化,得到硫含量小于或等于10μg·g‑1的汽油组分。采用本发明提供的方法,可以在实现高硫劣质催化裂化汽油超深度反应吸附脱硫的同时,能够有效降低烯烃的加氢饱和,降低化学氢耗和辛烷值损失,并且本发明提供的吸附脱硫剂具有硫容高、磨损率小、吸附反应温度低从而显著降低操作成本等优点。同时,本发明提供的吸附脱硫剂可以在线实现连续再生,从而避免了吸附脱硫剂因失活导致的运转周期短的不足。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域,具体涉及一种催化裂化汽油吸附脱硫剂及其制备方法与应用。
背景技术
众所周知,随着近年来雾霾现象的日益严重,汽车尾气排放引起的环境污染已经成为国民经济和社会可持续发展必须解决的重大问题,为此世界各国车用燃料标准日益严格。近年来我国汽油质量升级进展很快,2017年1月1日在全国实施硫含量小于10μg·g-1的国Ⅴ标准。近期,我国已出台更为严格的国VI标准,并计划于2019年1月1日执行,这对我国炼油工业的发展提出了极大的挑战。我国炼油工业的特点是车用汽油的70%以上来源于催化裂化过程,而FCC汽油中含有大量的烯烃和含硫化合物,因此FCC汽油的质量升级是提高国内汽油品质的关键。目前国内外炼油工业主要采用FCC汽油加氢脱硫技术作为降低硫含量的生产工艺,采用加氢精制催化剂能够有效地降低FCC汽油中的硫含量,但会导致大量烯烃的加氢饱和而造成辛烷值损失。
汽油吸附脱硫技术一直备受关注,其原理是将汽油与脱硫吸附脱硫剂进行充分接触,将汽油中含硫化合物选择性吸附到吸附脱硫剂上,实现硫化物的脱除,近年来取得了显著的应用成果。然而现有技术中大多使用的是物理吸附脱硫法,但其存在诸多缺点。
物理吸附脱硫法是吸附脱硫剂通过范德华力或色散力对硫化物产生物理吸附作用而脱除燃料油中的硫化物,吸附力较弱,吸附脱硫剂容易再生。专利CN201310292089.9提出了一种固定床裂化汽油非临氢物理吸附脱硫工艺,以硫含量<150μg·g-1的选择性加氢脱硫后的催化汽油为原料,生产满足国Ⅴ标准硫指标的清洁汽油,具有工艺流程简单、操作条件缓和、不损失辛烷值等有点。但是,吸附脱硫剂的硫容较低易失活,需要频繁再生。专利US5730860(IRVAD工艺)提出了一种多级吸附脱硫技术,是典型的物理吸附脱硫。吸附脱硫剂与汽油逆流接触吸附脱硫化物。失活后的吸附脱硫剂逆向与再生热气流接触得以再生,循环到吸附塔继续使用。但是,吸附脱硫剂的选择性和脱硫效果较差。
基于此,亟需研究一种新方法,以在显著提高催化裂化汽油吸附脱硫效果的同时,有效降低运行成本,实现催化裂化汽油的清洁、高效生产以及产品价值的最大化。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明旨在提供一种催化裂化汽油吸附脱硫剂及其制备方法与应用。本发明采用新型的移动床反应器和高性能的反应吸附脱硫剂,在实现高硫劣质催化裂化汽油超深度反应吸附脱硫的同时,能够有效降低烯烃的加氢饱和、降低化学氢耗和辛烷值损失,并且具有吸附脱硫剂硫容高、磨损率小、吸附反应温度低从而显著降低操作成本等优点。同时,本发明提供的吸附脱硫剂可以在线实现连续再生,从而避免了吸附脱硫剂因失活导致的运转周期短的不足。
为此,本发明提供如下技术方案:
第一方面,本发明提供一种吸附脱硫剂,包括粉体与粘合剂;其中,粉体的原料组分按重量份计,包括:二氧化硅1-30重量份、氧化铝10-30重量份、氧化锌10-40重量份、氧化铁10-40重量份、还原态镍3-50重量份;粘合剂的原料组分按重量份计,包括:硅溶胶10-40重量份、铝溶胶10-40重量份和成型助剂1-20重量份,且粘合剂的质量占粉体质量的3%-20%;成型助剂包括聚乙二醇、柠檬酸和甲基纤维素中的一种或几种。
在本发明的进一步实施方式中,还原态镍选自硝酸镍、碱式碳酸镍和乙酸镍中的一种或多种;吸附脱硫剂呈球形,且外径为2-5mm。
第二方面,本发明提供一种吸附脱硫剂的制备方法,包括以下步骤:S101:将粉体中除镍之外的其他原料组分混合,得到均匀混合的粉体混合物;S102:将S101得到的粉体混合物与粘合剂混合,并制备成预设尺寸的球状成型物,即外径为2-5mm的球状物;S103:将球状成型物在50-120℃下干燥1-24小时;S104:将干燥后的球状成型物在空气气氛中焙烧,得到球状催化剂载体;其中,焙烧温度为200-600℃,焙烧时间为1-8小时;S105:配制预设浓度的镍盐溶液浸渍球状催化剂载体,之后在50-120℃下干燥1-10小时,在200-500℃下焙烧1-10小时,得到吸附脱硫剂。
在本发明的进一步实施方式中,S102在滚球机中进行;其中,将S101制备得到的粉体混合物加入到滚球机中,之后采用雾化方式喷入粘合剂并与粉体混合物接触,调整滚球机转速得到预设尺寸的球状成型物。
第三方面,本发明提供一种催化裂化汽油移动床反应吸附脱硫的方法,包括以下步骤:S201:将原料汽油、氢气与吸附脱硫剂混合后进行吸附脱硫反应,之后得到脱硫产物与失活脱硫剂;S202:将吸附脱硫产物经分离纯化,得到吸附脱硫后的汽油组分。
在本发明的进一步实施方式中,S201在移动床反应器中进行;其中,原料汽油、氢气与吸附脱硫剂由移动床反应器反应器的顶部进入,之后在反应器的底部出口实现反应产物与失活吸附脱硫剂的分离。
在本发明的进一步实施方式中,S201中,吸附脱硫反应的条件为:氢分压为0.2-4MPa,且优选为1MPa-2MPa;反应温度为350-450℃,液时体积空速为0.5-5h-1,且优选1-3h-1;氢气与催化裂化汽油的体积比为50-500Nm3·m-3。
在本发明的进一步实施方式中,S201之后还包括步骤:将失活脱硫剂经在线氧化煅烧和氢气还原恢复失活脱硫剂的吸附脱硫活性,之后作为S201中的吸附脱硫剂继续使用;其中,吸附脱硫剂的单次循环使用寿命不小于15天。
在本发明的进一步实施方式中,S201中,汽油为催化裂化汽油,且可以适用于各种硫含量的催化裂化汽油,例如硫含量高达1000μg·g-1的催化裂化汽油也是可以的;尤其适用于硫含量小于800μg·g-1的催化裂化汽油;S202中,清洁汽油组分中,硫含量小于或等于10μg·g-1。
第四方面,采用本发明提供的方法制备得到的清洁汽油组分。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
(1)申请人经过大量实验发现:本发明采用新型的移动床反应器和高性能的反应吸附脱硫剂,能够在实现高硫劣质催化裂化汽油超深度反应吸附脱硫的同时,有效降低反应温度,从而减少烯烃的加氢饱和,降低化学氢耗和辛烷值损失。
(2)本发明提供的方法有效避免了吸附脱硫剂的返混,提高了吸附脱硫剂的利用率;此外,本发明的吸附脱硫剂,硫容量较高且不易失活,其单循环使用寿命不小于15天;且吸附脱硫剂在线实现连续再生,即失活吸附脱硫剂经氧化煅烧、氢气还原恢复吸附脱硫活性后循环使用,使得吸附脱硫剂在线连续再生使用的总寿命不小于3年,从而避免了吸附脱硫剂失活导致的运转周期短的不足。
(3)本发明提供的方法适用于各种硫含量的催化裂化汽油,特别适用于硫含量小于800μg·g-1的催化裂化汽油。而且,采用本发明的方法,可以生产硫含量小于10μg·g-1的清洁汽油组分。
(4)本发明采用化学吸附脱硫法有效实现催化裂化汽油中硫化物的脱除。将汽油与脱硫吸附脱硫剂进行充分接触,将汽油中含硫化合物选择性吸附到吸附脱硫剂上,实现硫化物的脱除,最终可以得到超低硫(<10μg·g-1)的清洁汽油组分。本发明提供的吸附脱硫剂可以有效促使汽油中的硫化物发生C-S键的断裂,其中,硫原子与吸附脱硫剂上的金属活性组分结合生成金属硫化物,同时释放出相应的烃类部分,从而实现硫的脱除固定,有效脱除汽油中的硫化物。
(5)本发明提供的处理方法,将移动床反应器与连续再生技术相结合,从而实现了催化裂化汽油的连续脱硫和吸附脱硫剂的连续再生。此外,该技术具有耗氢低、辛烷值损失小从而显著降低操作成本等优点,具有较好的工业推广应用前景。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例中的催化裂化汽油吸附脱硫方法的示意图;
其中,附图标记为:
1:催化裂化汽油,2:新氢,3:移动床反应器,4:吸附脱硫剂还原再生器,5:吸附脱硫剂煅烧再生器,6:高温高压分离器,7:低温高压分离器,8:稳定塔,9:吸附脱硫产物,10:失活吸附脱硫剂,11:待还原吸附脱硫剂,12:氢气,13:再生后吸附脱硫剂,14:高温油气混合气,15:高温高压分离器液体产物,16:低温高压分离器液体产物,17:富氢气体,18:气体轻烃,19:清洁汽油馏分,20:循环氢压缩机。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案,因此只作为实例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为自常规试剂商店购买得到的。
以下实施例中的定量试验,均设置三次重复实验,数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
本发明中的硅溶胶购自青岛海洋化工有限公司,铝溶胶购自淄博浩博化工有限公司,聚乙二醇相对分子量为200-2000,购自上海倍科化工有限公司。
本发明提供一种吸附脱硫剂,包括粉体与粘合剂;其中,粉体的原料组分按重量份计,包括:二氧化硅1-30重量份、氧化铝10-30重量份、氧化锌10-40重量份、氧化铁10-40重量份、还原态镍3-50重量份;粘合剂的原料组分按重量份计,包括:硅溶胶10-40重量份、铝溶胶10-40重量份和成型助剂1-20重量份,且粘合剂的质量占粉体质量的3%-20%;成型助剂包括聚乙二醇、柠檬酸和甲基纤维素中的一种或几种。
另外,针对本发明的吸附脱硫剂,本发明专门提供了制备吸附脱硫剂的方法,包括以下步骤:
S101:将粉体中除镍之外的其他原料组分混合,得到均匀混合的粉体混合物。
S102:将S101得到的粉体混合物与粘合剂混合,并制备成预设尺寸的球状成型物。其中,将S101制备得到的粉体混合物加入到滚球机中,之后采用雾化方式喷入粘合剂并与粉体混合物接触,调整滚球机转速得到预设尺寸的球状成型物。
S103:将球状成型物在50-120℃下干燥1-24小时。
S104:将干燥后的球状成型物在空气气氛中焙烧,得到球状催化剂载体;其中,焙烧温度为200-600℃,焙烧时间为1-8小时。
S105:配制预设浓度的镍盐溶液浸渍球状催化剂载体,之后在50-120℃下干燥1-10小时,在200-500℃下焙烧1-10小时,得到吸附脱硫剂。
另外,采用本发明提供的吸附脱硫剂,本发明提供一种汽油的吸附脱硫方法,图1为本发明实施例中的催化裂化汽油吸附脱硫方法的示意图,如图1所示,包括以下步骤:
S201:将原料汽油、氢气与吸附脱硫剂混合后进行吸附脱硫反应,之后得到脱硫产物与失活脱硫剂。其中,S201在移动床反应器中进行;其中,原料汽油、氢气与吸附脱硫剂由移动床反应器反应器的顶部进入,之后在反应器的底部出口实现反应产物与失活吸附脱硫剂的分离。其中,吸附脱硫反应的条件为:氢分压为0.2-4MPa,反应温度为350-450℃,液时体积空速为0.5-5h-1,氢气与催化裂化汽油的体积比为50-500Nm3·m-3。
S202:将吸附脱硫产物经分离纯化,得到吸附脱硫后的汽油组分。
优选地,S201之后还包括步骤:将失活脱硫剂经在线氧化煅烧和氢气还原恢复失活脱硫剂的吸附脱硫活性,之后作为S201中的吸附脱硫剂继续使用;其中,吸附脱硫剂的单次循环使用寿命不小于15天。
优选地,S201中,汽油为催化裂化汽油;S202中,吸附脱硫后的汽油组分中硫含量小于或等于10μg·g-1。
下面结合具体实施方式进行说明:
实施例一
本发明提供一种吸附脱硫剂,包括粉体与粘合剂;其中,粉体的原料组分按重量份计,包括:二氧化硅25重量份、氧化铝25重量份、氧化锌20重量份、氧化铁20重量份、还原态镍10重量份(源自碱式碳酸镍);粘合剂的原料组分按重量份计,包括:硅溶胶15重量份、铝溶胶25重量份、聚乙二醇PEG600 5重量份和甲基纤维素5重量份,且粘合剂的质量占粉体质量的20%。
按上述原料组分,采用本发明提供的吸附脱硫剂的制备方法,制备本发明所需的吸附脱硫剂:
S101:将粉体中除镍之外的其他原料组分混合,得到均匀混合的粉体混合物。
S102:将S101得到的粉体混合物与粘合剂混合,并制备成预设尺寸的球状成型物。
S103:将球状成型物在120℃下干燥3小时。
S104:将干燥后的球状成型物在空气气氛中焙烧,得到球状催化剂载体;其中,焙烧温度为600℃,焙烧时间为1小时。
S105:配制预设浓度的镍盐溶液浸渍球状催化剂载体,之后在50℃下干燥10小时,在500℃下焙烧1小时,得到外径为2mm的吸附脱硫剂。
对比例一
该对比例与实施例一的不同点在于吸附脱硫剂的原料组分不同。
本发明提供一种吸附脱硫剂,包括粉体与粘合剂;其中,粉体的原料组分按重量份计,包括:二氧化硅25重量份、氧化铝25重量份、氧化锌40重量份和还原态镍(源自碱式碳酸镍)10重量份。
按上述原料组分,采用本发明提供的吸附脱硫剂的制备方法,制备本发明所需的吸附脱硫剂:
S101:将粉体中除镍之外的其他原料组分混合,得到均匀混合的粉体混合物。
S102:将S101得到的粉体混合物制备成预设尺寸的球状成型物。
S103:将球状成型物在120℃下干燥3小时。
S104:将干燥后的球状成型物在空气气氛中焙烧,得到球状催化剂载体;其中,焙烧温度为600℃,焙烧时间为1小时。
S105:配制预设浓度的镍盐溶液浸渍球状催化剂载体,之后在50℃下干燥10小时,在500℃下焙烧1小时,得到外径为2mm的吸附脱硫剂。
实施例二
本发明提供一种吸附脱硫剂,包括粉体与粘合剂;其中,粉体的原料组分按重量份计,包括:二氧化硅20重量份、氧化铝30重量份、氧化锌10重量份、氧化铁30重量份、还原态镍10(源自乙酸镍)重量份;粘合剂的原料组分按重量份计,包括:硅溶胶40重量份、铝溶胶10重量份和聚乙二醇PEG10003重量份、柠檬酸5重量份和甲基纤维素10重量份,且粘合剂的质量占粉体质量的5%。
按上述原料组分,采用本发明提供的吸附脱硫剂的制备方法,制备本发明所需的吸附脱硫剂:
S101:将粉体中除镍之外的其他原料组分混合,得到均匀混合的粉体混合物。
S102:将S101得到的粉体混合物与粘合剂混合,并制备成预设尺寸的球状成型物。
S103:将球状成型物在50℃下干燥24小时。
S104:将干燥后的球状成型物在空气气氛中焙烧,得到球状催化剂载体;其中,焙烧温度为200℃,焙烧时间为8小时。
S105:配制预设浓度的镍盐溶液浸渍球状催化剂载体,之后在120℃下干燥1小时,在200℃下焙烧10小时,得到外径为5mm的吸附脱硫剂。
另外,采用本发明提供的吸附脱硫剂,对催化裂化汽油进行吸附脱硫处理,具体也存在以下实施方式:
实施例三
本发明提供一种汽油的吸附脱硫方法,包括以下步骤:
S201:将原料催化裂化汽油、氢气与实施例一制备得到的吸附脱硫剂在临氢条件下进行吸附脱硫反应,之后得到脱硫产物与失活脱硫剂。本实施例原料催化裂化汽油(原料1)的主要性质如表1所示。具体地,来自管线1的催化裂化汽油与氢气、再生后吸附脱硫剂13混合后进入移动床反应器3进行吸附脱硫反应,其反应条件为:反应器内氢分压为1MPa,反应温度为400℃,液时体积空速为2h-1,氢气与混合物的体积比为100Nm3/m3,吸附脱硫剂与反应物料自上而下流动,并在反应器底部实现反应产物与失活吸附脱硫剂的分离,最终得到失活吸附脱硫剂10和吸附脱硫产物9。
S202:将吸附脱硫产物经分离纯化,得到吸附脱硫后的汽油组分。具体地,将失活吸附脱硫剂10进入第一再生器5(吸附脱硫剂煅烧再生器)进行在线氧化煅烧除硫,然后进入第二再生器4(吸附脱硫剂还原再生器),在氢气气氛中完成还原,实现连续再生。吸附脱硫产物9进入高温高压分离器6进行气液分离,得到的高温油气混合气14进入低温高压分离器7进一步气液分离,得到的富氢气体17一部分外排,另一部分进入循环氢压缩机20,经加压后作为循环氢与初始原料中的氢气2(新氢)混合后进入移动床反应器;高温高压分离器6得到的液体产物15与低温高压分离器7得到的液体产物16混合后进入稳定塔8进行组分分离,分别得到气体轻烃18和吸附脱硫后的汽油组分19(清洁汽油馏分);本实施例中清洁汽油馏分的具体性质如表2所示。
实施例四
本发明提供一种汽油的吸附脱硫方法,包括以下步骤:
S201:将原料催化裂化汽油、氢气与对比例一制备得到的吸附脱硫剂在临氢条件下进行吸附脱硫反应,之后得到脱硫产物与失活脱硫剂。本实施例原料催化裂化汽油(原料1)的主要性质如表1所示。具体地,来自管线1的催化裂化汽油与氢气、再生后吸附脱硫剂13混合后进入移动床反应器3进行吸附脱硫反应,其反应条件为:反应器内氢分压为1MPa,反应温度为400℃,液时体积空速为2h-1,氢气与混合物的体积比为100Nm3/m3,吸附脱硫剂与反应物料自上而下流动,并在反应器底部实现反应产物与失活吸附脱硫剂的分离,最终得到失活吸附脱硫剂10和吸附脱硫产物9。
S202:将吸附脱硫产物经分离纯化,得到吸附脱硫后的汽油组分。具体地,将失活吸附脱硫剂10进入第一再生器5(吸附脱硫剂煅烧再生器)进行在线氧化煅烧除硫,然后进入第二再生器4(吸附脱硫剂还原再生器),在氢气气氛中完成还原,实现连续再生。吸附脱硫产物9进入高温高压分离器6进行气液分离,得到的高温油气混合气14进入低温高压分离器7进一步气液分离,得到的富氢气体17一部分外排,另一部分进入循环氢压缩机20,经加压后作为循环氢与初始原料中的氢气2(新氢)混合后进入移动床反应器;高温高压分离器6得到的液体产物15与低温高压分离器7得到的液体产物16混合后进入稳定塔8进行组分分离,分别得到气体轻烃18和吸附脱硫后的汽油组分19(清洁汽油馏分);本实施例中清洁汽油馏分的具体性质如表2所示。
实施例五
本发明提供一种汽油的吸附脱硫方法,包括以下步骤:
S201:将原料催化裂化汽油、氢气与实施例二制备得到的吸附脱硫剂在临氢条件下进行吸附脱硫反应,之后得到脱硫产物与失活脱硫剂。本实施例原料催化裂化汽油(原料2)的主要性质如表1所示。具体地,来自管线1的催化裂化汽油与氢气、再生后吸附脱硫剂13混合后进入移动床反应器3进行吸附脱硫反应,其反应条件为:反应器内氢分压为2MPa,反应温度为420℃,液时体积空速为1.0h-1,氢气与混合物的体积比为200Nm3/m3,吸附脱硫剂与反应物料自上而下流动,并在反应器底部实现反应产物与失活吸附脱硫剂的分离,最终得到失活吸附脱硫剂10和吸附脱硫产物9。
S202:将吸附脱硫产物经分离纯化,得到吸附脱硫后的汽油组分。具体地,将失活吸附脱硫剂10进入第一再生器5(吸附脱硫剂煅烧再生器)进行在线氧化煅烧除硫,然后进入第二再生器4(吸附脱硫剂还原再生器),在氢气气氛中完成还原,实现连续再生。吸附脱硫产物9进入高温高压分离器6进行气液分离,得到的高温油气混合气14进入低温高压分离器7进一步气液分离,得到的富氢气体17一部分外排,另一部分进入循环氢压缩机20,经加压后作为循环氢与初始原料中的氢气2(新氢)混合后进入移动床反应器;高温高压分离器6得到的液体产物15与低温高压分离器7得到的液体产物16混合后进入稳定塔8进行组分分离,分别得到气体轻烃18和吸附脱硫后的汽油组分19(清洁汽油馏分);本实施例中清洁汽油馏分的具体性质如表2所示。
表1催化裂化汽油主要性质
表2各实施例中的试验条件及产品性质
项目 | 实施例三 | 实施例四 | 实施例五 |
试验条件: | |||
反应温度,℃ | 400 | 400 | 420 |
氢分压,MPa | 1 | 1 | 2 |
体积空速,h-1 | 2 | 2 | 1 |
氢/油体积比,Nm3·m-3 | 100 | 100 | 200 |
产品性质: | |||
硫含量,μg·g-1 | 6.5 | 20.4 | 8.6 |
烯烃,质量% | 17.6 | 16.5 | 28.4 |
RON | 91.8 | 91.5 | 90.9 |
吸附剂硫容,g硫·g-1吸附剂 | 0.10 | 0.05 | 0.12 |
结合表1和表2数据可知:采用本发明提供的吸附脱硫剂及吸附脱硫方法加工硫含量163μg·g-1、烯烃含量为19.6质量%的催化裂化汽油原料1,在反应温度400℃、氢分压1MPa、体积空速2h-1、氢/油体积比100Nm3·m-3的条件下,产品硫含量6.5μg·g-1,辛烷值损失0.7个单位,满足国Ⅴ标准清洁汽油对硫含量的要求;按本发明方法加工硫含量599μg·g-1、烯烃含量为32.8质量%的催化裂化汽油原料2,在反应温度420℃、氢分压2MPa、体积空速1.0h-1、氢/油体积比200Nm3·m-3的条件下,产品硫含量8.6μg·g-1,辛烷值损失1.3个单位,满足国Ⅴ标准清洁汽油对硫含量的要求。需要说明的是,除了实施例一至实施例五列举的情况,其他原料组分的种类和配比、制备过程中的条件和参数等也是可以的。需要说明的是,对于实施例三至实施例五S102中的分离纯化,采用其他常规方法进行操作也是可以的,如采用固定床进行失活吸附脱硫剂的再生等。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果:采用新型的移动床反应器和高性能的反应吸附脱硫剂,在实现高硫劣质催化裂化汽油超深度反应吸附脱硫的同时,能够有效降低烯烃的加氢饱和,降低化学氢耗和辛烷值损失,并且具有吸附脱硫剂硫容高、磨损率小、吸附反应温度低从而显著降低操作成本等优点。同时,吸附脱硫剂在线实现连续再生,避免了吸附脱硫剂失活导致的运转周期短的不足。
在本说明书的描述中,需要理解的是,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种吸附脱硫剂,其特征在于,包括粉体与粘合剂;
其中,所述粉体的原料组分按重量份计,包括:二氧化硅1-30重量份、氧化铝10-30重量份、氧化锌10-40重量份、氧化铁10-40重量份、还原态镍3-50重量份;所述粘合剂的原料组分按重量份计,包括:硅溶胶10-40重量份、铝溶胶10-40重量份和成型助剂1-20重量份,且所述粘合剂的质量占所述粉体质量的3%-20%;所述成型助剂包括聚乙二醇、柠檬酸和甲基纤维素中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的吸附脱硫剂,其特征在于:
所述还原态镍选自硝酸镍、碱式碳酸镍和乙酸镍中的一种或多种;
所述吸附脱硫剂呈球形,且外径为2-5mm。
3.权利要求1或2所述的吸附脱硫剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S101:将粉体中除镍之外的其他原料组分混合,得到粉体混合物;
S102:将所述S101得到的粉体混合物与粘合剂混合,并制备成预设尺寸的球状成型物;
S103:将所述球状成型物在50-120℃下干燥1-24小时;
S104:将所述干燥后的球状成型物在空气气氛中焙烧,得到球状催化剂载体;其中,焙烧温度为200-600℃,焙烧时间为1-8小时;
S105:配制预设浓度的镍盐溶液浸渍所述球状催化剂载体,之后在50-120℃下干燥1-10小时,在200-500℃下焙烧1-10小时,得到吸附脱硫剂。
4.根据权利要求3所述的吸附脱硫剂的制备方法,其特征在于,所述S102在滚球机中进行;
其中,将所述S101制备得到的粉体混合物加入到滚球机中,之后采用雾化方式喷入粘合剂并与所述粉体混合物接触,调整滚球机转速得到预设尺寸的球状成型物。
5.一种汽油的吸附脱硫方法,其特征在于,包括以下步骤:
S201:将原料汽油、氢气与吸附脱硫剂混合后进行吸附脱硫反应,之后得到脱硫产物与失活脱硫剂;
S202:将所述吸附脱硫产物经分离纯化,得到吸附脱硫后的汽油组分。
6.根据权利要求5所述的汽油的吸附脱硫方法,其特征在于:
所述S201在移动床反应器中进行;
其中,所述原料汽油、所述氢气与所述吸附脱硫剂由所述移动床反应器反应器的顶部进入,之后在反应器的底部出口实现反应产物与失活吸附脱硫剂的分离。
7.根据权利要求5所述的汽油的吸附脱硫方法,其特征在于:
所述S201中,所述吸附脱硫反应的条件为:氢分压为0.2-4MPa,反应温度为350-450℃,液时体积空速为0.5-5h-1,氢气与催化裂化汽油的体积比为50-500Nm3·m-3。
8.根据权利要求5所述的汽油的吸附脱硫方法,其特征在于:
所述S201之后还包括步骤:将所述失活脱硫剂经氧化煅烧和氢气还原恢复所述失活脱硫剂的吸附脱硫活性,之后作为S201中的吸附脱硫剂继续使用;其中,所述吸附脱硫剂的单次循环使用寿命不小于15天。
9.根据权利要求5-8任一项所述的汽油的吸附脱硫方法,其特征在于:
所述S201中,所述汽油为催化裂化汽油;
所述S202中,所述吸附脱硫后的汽油组分中,硫含量小于或等于10μg·g-1。
10.权利要求5-9任一项所述方法制备得到的吸附脱硫后的汽油组分。
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