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FCC汽油萃取精馏脱硫过程相平衡的研究

作　者: 吕福喜
导　师: 张文林
学　校: 河北工业大学
专　业: 化学工程
关键词: FCC汽油脱硫相平衡关联模拟计算
分类号: TE624.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

FCC(催化裂化)汽油非加氢脱硫过程包括萃取精馏脱硫法、生物脱硫法、选择吸附法及烷基化脱硫法等,在操作条件及脱硫率等方面,萃取精馏脱硫法具有操作条件温和、辛烷值损失小、溶剂回收方便、能耗低、环境友好等优势。对于催化裂化汽油萃取精馏脱硫,本文考察了缓和实验条件下催化裂化汽油萃取脱硫过程的相平衡数据,并对实验过程中各体系的相平衡数据进行热力学关联,得到模型参数用于预测相平衡数据,考察实验数据的可靠性,给工业上放大设计提供有用的基础数据。本文采用平衡釜法测定了常压下,40℃、50℃、60℃时正丁基硫醇-正辛烷-二甲基亚砜体系,正丁基硫醇-正辛烷-四甘醇体系,正丁基硫醚-正辛烷-二甲基亚砜体系,正丁基硫醚-正辛烷-四甘醇体系的液液相平衡数据,得到分配曲线和选择性系数曲线。利用NRTL、UNIQUAC模型对测得的数据进行热力学关联,结果表明:使用NRTL模型关联的偏差较小,关键组分正丁基硫醚的平均绝对偏差为0.01,关键组分正丁基硫醇的平均绝对偏差为0.04,NRTL模型适用于这四个体系液液相平衡数据的热力学关联。采用双循环汽液平衡釜法测定了正丁基硫醇-正辛烷/二甲基亚砜体系,正丁基硫醚-正辛烷/二甲基亚砜体系的汽液平衡数据,得到了汽液相平衡曲线图。用van Laar、Wilson、NRTL、UNIQUAC模型对所测数据进行了热力学关联,并对实验数据采用Herrington方法进行了热力学一致性检验,结果表明: NRTL模型符合热力学一致性较好。由于环丁砜亦是芳烃抽提过程的优良溶剂,所以论文考察了芳烃(论文中选择苯)对噻吩-正辛烷-环丁砜体系,正丁基硫醇-正辛烷-环丁砜体系液液相平衡的影响。利用PROII软件进行模拟计算,结果表明:苯的存在对该分离过程影响较小,所测平衡数据对工业设计有较好的指导作用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-18
  §1－1 汽油脱硫的意义  10
  §1－2 汽油脱硫的方法  10-12
    1－2－1 FCC原料加氢预处理脱硫技术  10
    1－2－2 FCC过程直接脱硫技术  10-12
  §1－3 相平衡  12-17
    1－3－1 相平衡简述  12
    1－3－2 相平衡数据  12-13
    1－3－3 活度系数方程  13-15
    1－3－4 热力学一致性  15-17
  §1－4 本论文研究的主要内容  17-18
第二章实验部分  18-22
  §2－1 实验药品  18-19
    2－1－1 正丁基硫醇（n－butyl mercaptan）  18
    2－1－2 正丁基硫醚（n－Dibutyl sulfide）  18
    2－1－3 二甲基亚砜（methyl sulfoxide）  18
    2－1－4 四甘醇（tetraethylene glycol）  18
    2－1－5 正辛烷（octane）  18-19
  §2－2 实验仪器  19
  §2－3 含硫化合物－正辛烷－萃取溶剂液液相平衡测定  19-20
    2－3－1 实验仪器  19
    2－3－2 实验方法  19-20
  §2－4 含硫化合物-正辛烷/二甲基亚砜汽液相平衡测定  20-21
    2－4－1 实验装置  20
    2－4－2 实验方法  20-21
  §2－5 相平衡数据的热力学关联  21-22
第三章含硫化合物－正辛烷－萃取溶剂液液相平衡研究  22-41
  §3－1 液液相平衡数据的热力学关联  22-24
    3－1－1 组分分配系数和溶剂选择性系数  22
    3－1－2 热力学模型参数  22-23
    3－1－3 模型实验值与预测值比较  23-24
  §3－2 正丁基硫醇－正辛烷－萃取溶剂液液相平衡  24-32
    3－2－1 正丁基硫醇－正辛烷－萃取溶剂体系的相平衡数据  24-26
    3－2－2 组分分配系数和溶剂选择性系数  26-29
    3－2－3 NRTL、UNIQUAC模型参数估计值  29-30
    3－2－4 模型预测值与实验值比较结果  30-32
  §3－3 正丁基硫醚－正辛烷－萃取溶剂液液相平衡  32-40
    3－3－1 正丁基硫醚－正辛烷－萃取溶剂体系的相平衡数据  32-33
    3－3－2 组分分配系数和溶剂选择性系数  33-37
    3－3－3 NRTL、UNIQUAC模型参数估计值  37-38
    3－3－4 模型预测值与实验值比较结果  38-40
  §3－4 本章小结  40-41
第四章含硫化合物－正辛烷／二甲基亚砜汽-液相平衡  41-55
  §4－1 前言  41
  §4－2 汽-液相平衡数据的热力学关联  41-43
  §4－3 正丁基硫醇－正辛烷／二甲基亚砜汽-液相平衡  43-49
    4－3－1 正丁基硫醇－正辛烷／二甲基亚砜体系的相平衡数据  43-45
    4－3－2 模型预测值与实验值比较结果  45-47
    4－3－3 热力学一致性检验  47-49
  §4－4 正丁基硫醚－正辛烷／二甲基亚砜汽液相平衡  49-54
    4－4－1 正丁基硫醚－正辛烷／二甲基亚砜体系的相平衡数据  49-51
    4－4－2 模型预测值与实验值比较  51-53
    4－4－3 热力学一致性检验  53-54
  §4－5 本章小结  54-55
第五章液－液相平衡的模拟计算  55-65
  §5－1 前言  55-56
  §5－2 PROII模拟计算  56-64
    5－2－1 PROII模拟计算的方法  56-58
    5－2－2 噻吩－正辛烷-环丁砜体系加苯后的相平衡模拟计算  58-61
    5－2－3 正丁基硫醇－正辛烷-环丁砜体系加苯后的相平衡模拟计算  61-64
  §5－3 本章小结  64-65
第六章结论  65-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
攻读学位期间所取得的相关科研成果  70

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