毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1.1 课题背景

汽车尾气对环境的污染日益严重，人类环保意识也不断增长，现今全球范围内对运输燃料的质量要求越来越严格，其中控制燃油中的含硫量尤为重要。国内外车用燃油普遍含有大量硫成分，含硫汽油的危害主要表现在：容易使得汽车尾气转化催化剂中毒，损害车载诊断系统的性能和氧传感器；遇水后生成H₂SO₃、H₂SO₄，对机器零件有着强烈的腐蚀作用，还会促进酸雨的形成，破坏环境；硫化物稳定性较差，加热易分解成硫化氢，会严重腐蚀设备；温度达到350℃～400℃左右时，元素硫很活泼，易与普通钢材生成硫化亚铁；硫醇与铁作用生成硫醇铁而腐蚀设备，其氧化生成的二硫化物对油品的颜色安定性有不良影响；不完全燃烧的硫化物还可能产生某些致癌物质。因此，降低汽油硫含量，提供清洁环保型车用燃料成为二十一世纪炼油工业的迫切任务^[1]。

1.2 我国车用汽油中含硫化合物的分布

国内原油中轻馏分较少，商品汽油中FCC汽油约占80%，而商品汽油中含有的硫90%以上来自FCC汽油。FCC汽油中的硫化物以有机化合物为主，包括硫醇、硫醚、二硫化物、四氢噻吩、噻吩和苯并噻吩等，同时FCC汽油硫化物的分布受原料硫含量、类型、催化剂类型和操作条件等影响。FCC汽油中的硫化物主要以噻吩和苯并噻吩类硫化物为主，约占总硫化物质量分数的80%，其本身稳定的共轭结构使得FCC汽油深度脱硫具有一定的难度^[2]。

对于汽油中含硫化合物的分布，硫醇主要存在于汽油的轻馏分(初馏点约6℃)中，硫醚、噻吩及烷基衍生物存在于中间馏分(60℃～199℃)中，重馏分(199℃－终馏点)则以噻吩和二苯并噻吩为主，且在199℃以上随着沸点的升高，汽油中总硫含量急剧增加。

1.3 国内外汽油脱硫技术研究进展

汽油脱硫技术的发展大致经历了三个阶段^[3]。第一阶段为2000年之前，国内外相继推出了许多脱硫技术，如选择性加氢脱硫技术、催化蒸馏技术、吸附脱硫技术、加氢脱硫恢复辛烷值技术、烷基化脱硫技术，也有研究机构考察了生物脱硫、萃取脱硫等脱硫技术。第二阶段为2005年前后，法国石油研究院开发的选择性加氢脱硫Prime-G 技术与美国催化蒸馏技术研究公司的CDHydro CDHDS技术^[4]在全球范围得到了较广泛的应用，成为当时的两大主流技术，虽然其它技术也在原有基础上进行了改进，但都没有得到大规模工业应用。第三阶段是2010年以后，Prime-G 工艺在众多炼厂得到大范围工业应用，成为最主要的脱硫技术。除此之外，近年来非常规汽油脱硫技术也得到了普遍的关注，如电化学催化氧化脱硫技术和膜分离脱硫技术^[5]。

1.3.1选择性加氢脱硫技术

传统的汽油加氢脱硫技术发展至今已有70多年的历史，在大量脱除汽油中硫化物的同时，也使汽油中高辛烷值组分下降。选择性加氢脱硫技术即在此基础上发展而来，针对FCC 汽油中硫化物的分布特点，Prime G 技术工艺首先将催化裂化全馏分油进行选择性加氢，并将加氢产物分为轻组分和重组分，轻组分可直接作为汽油调合组分或作为醚化、烷基化进料，重组分进入加氢反应器，在双催化剂体系下进行深度加氢脱硫反应^[6]。Prime G 工艺流程如图1所示。