基于“高选择性吸附-反应强化再生”联用新机制的汽油深度脱硫醇过程
批准号:
22108084
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
苗广
依托单位:
学科分类:
分离工程
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
苗广
中文摘要
针对吸附法用于汽油深度脱硫醇时,由于油品组分的强竞争吸附导致难以深度脱硫,以及吸附和再生对吸附力强弱的要求矛盾这两大难题,本项目拟通过研究金属氢氧化物双功能吸附催化材料,使其吸附位可在吸附过程中实现高选择性吸附重硫醇,催化位可在再生过程中高效转化强吸附硫醇生成弱吸附、易脱附的硫醚,从而同时实现硫醇的高选择性吸附和材料的高效催化再生,进而构建常温可高效循环的吸附-再生汽油深度脱硫醇过程。本项目将(1)研制兼具高选择性脱硫醇和常温高效催化转化硫醇的金属氢氧化物双功能材料,相应发展反应强化吸附剂再生的新方法;(2)研究双功能材料的孔隙结构、碱性中心等对硫醇吸附选择性、吸附容量、吸附动力学等的影响规律,并研究硫醇在吸附催化材料表面的反应/脱附机理;(3)基于仿真模拟优化构建“高选择性吸附-反应强化再生”脱硫醇新过程和工艺。项目研究成果将助力形成汽油深度吸附脱硫醇的新理论和新技术。
英文摘要
The adsorptive removal of minute mercaptan from gasoline is challenging because of the strongly competitive adsorption between mercaptans and other components as well as the trade-off between high desulfurization selectivity and facile regeneration performance. Herein, we propose a room-temperature cyclic process of selective adsorption desulfurization-reactive regeneration over bifunctional metal hydroxide adsorbent for the ultra-deep desulfurization of mercaptans from gasoline. The bifunctional metal hydroxide adsorbent can act as an adsorbent to adsorb the mercaptan with high adsorption capacity and selectivity in the adsorption process, and as a catalyst to oxidize strongly-adsorbed mercaptan to readily desorbed sulfur species under ambient conditions in the following regeneration process. This project will: (1) develop the bifunctional metal hydroxide adsorbents with high adsorption selectivity and oxidation activity of mercaptans, and the corresponding reactive regeneration method of adsorbents at ambient conditions; (2) investigate the effect of pore structure and basic sites of supports on their adsorption selectivity, capacity, and kinetics; reveal the reactive regeneration mechanism of bifunctional materials; (3) build up the advanced process of ultra-deep desulfurization of gasoline based on the selective adsorptive desulfurization - reactive regeneration by process simulation. The proposed work will enrich the new theories and technologies of deep de-mercaptan for gasoline and it is of great importance for this subject.
高效分离过程是石油化工行业的核心工艺,对清洁燃油生产具有及其重要的意义。随着我国燃油清洁程度的不断提高,深度脱除油品中的微量含硫组分的需求日益增长。鉴于传统加氢技术难以深度脱除微量的硫醇,采用新型的低能耗常温吸附脱硫技术成为炼油行业追求的研究热点。项目提出发展新型负载型及层状锌基氢氧化物吸附材料,通过反应性吸附高效脱除微量硫醇,所制备的系列吸附可以将硫醇含量降低至1ppm,符合国VI要求。为解决反应性吸附剂难再生的问题,提出了一种催化氧化脱附新方法,采用H2O2为氧化剂,室温下可以将Zn基吸附材料的再生性能提升至完全再生水平。基于反应性吸附、脱附过程,设计了一种半连续反应性吸附-脱附深度脱硫醇新过程,大幅降低汽油脱硫醇能耗。为进一步对吸附脱硫醇新工艺进行建模优化,项目探索了基于计算机辅助的流程建模新方法。基于遗传算法、粒子群算法及人工神经网络,发展了流程优化的新策略,可使化工分离过程的能耗及分离成本降低>15%。本项目的研究成果不仅为汽油高效脱硫醇提供了材料基础,也为工业汽油脱硫提供了新思路。所开发的流程优化方法也将促进化工过程的智能化,推动绿色、低碳化工的发展。
基于“高选择性吸附-反应强化再生”联用新机制的汽油深度脱硫醇过程
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:30万元
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批准年份:2021
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负责人:苗广
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依托单位:
国内基金
海外基金