基于催化汽提工艺生产超低硫清洁柴油技术的研究

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1、天津大学硕士学位论文催化汽提工艺生产超低硫清洁柴油技术的研究Researchonthecatalyticstripperingtechnologyproducingultra-lowsulfurcleandiesel学科专业：化学工艺研究生：宋永一指导教师：沈美庆教授天津大学化工学院二零零六年六月中文摘要发展和使用超低硫甚至无硫、低芳烃柴油是当今世界范围内清洁燃料的发展的趋势。中国从2005年7月在北京、全国2008年7月执行硫含量不超过35099／g的欧Ⅲ柴油标准，并计划2008年7月在北京、上海、广州

2、城市、全国2010年7月执行硫含量不超过50懈．／g欧Ⅳ柴油标准。虽然我国现阶段柴油标准与世界发达国家有一定差距，但制定和实施新世纪中长期清洁燃料标准规范，尽快与国际接轨是必然要求。传统的加氢脱硫(HDs)反应器在生产超低硫柴油的过程中遇到前所未有的困难和挑战，这是因为加氢脱硫的副产物H2S会在气液并流操作方式下沿流动方向累积，造成对催化剂活性的抑制，因为O．006MPa的H2S分压就足使加氢脱硫反应效率降低70％。本文从柴油加氢脱硫脱芳烃过程中发生的化学反应，现有加氢工艺的缺陷以及HDS级数、反应条件的

3、影响、H2s等在催化剂上的强吸附等因素出发，提出了柴油催化汽提(逆流)加氢工艺。气液逆流加氢工艺很好的解决了温度、氢分压和H2s吸附的匹配问题并通过小试和中试试验证明了逆流操作方式的优势，这对于获得超低硫清洁柴油非常有必要性。对于难加工的高硫、高芳烃催化柴油和焦化柴油，采用单段逆流反应器难于将硫、芳烃脱除到理想的程度，而采用一段并流，二段逆流串联的操作方式更有利于生产硫含量低于10肛g／g的清洁柴油，同时又可以利用现有的柴油加氢装置，从而节省大量的投资费用。常规硫化型非贵金属催化剂在低H2s浓度环境下易导

4、致催化剂活性相金属硫化物失硫，稳定性变差。通过对催化机理的研究，开发了一种添加“固硫”成分、优异持硫能力的催化剂，具有更好的稳定性。气液逆流操作必然会产生液泛的问题，通过对小颗粒床的液泛规律研究，开发了一种气液逆流流动性能优良的四叶型催化剂载体，并通过冷模试验证明了该逆流床具有良好的操作弹性范围。关键词：超低硫柴油催化汽提工艺逆流加氢固硫型催化剂液泛Developmentandutilizationofultra．10wandevensulfurfie．diedeloilisatrendofcleanfu

5、elintheworld．PekingbegantoenforceEuropeFuelRegulationStandardIII，inwhichsulfurcontentisrequiredlowerthan350I

6、tg／gafterJuly,2005．Furtheritwillbedecreasedto50．g／gafterJuly,2008．AndthenthisrigorousspecificationwillbccarriedoutafterJuly'2010inwholechina．Theex

7、istingdieselcriteriaofourCountryhasadefinitegapwiththedevelopedcountries．Enactmentandenforcementofnewcleanfuelandquicklyjointtrackwiththeinternationalisrequired．Theconventionalhydrodesulfudzation(HDS)reactorencounteredaneverbeenenormousdifficultyandchalle

8、ngeinproducingultralowsulfurdiesel，whichisduetotheaccumulationofH2S，abyproductinHDSundercocurrentdownflowofthegasandliquid，andleadstopoisonthecatalystandprohibitetheHDSreaction．Itisknownthat0．0006MPaofH2SpartialpressureCanresultin70％reductionoftheHDSreact

9、ionmte．Thispaperproposedacountercurrentflowoperation(catalyticstrippingtechnology)whichWasdeducedfromthefactorssuchasthedefaultofnowexistinghydrogenationprocess，reactionorderofHDS，theinfluenceofreactconditionsandthe