FCC汽油含硫体系汽液相平衡研究

摘要

我国80％的汽油都来自催化裂化，含硫量比国外高得多。随着对汽油含硫量的控制越来越严格，汽油脱硫成为我国一项紧迫的任务。不论是传统还是非传统的脱硫工艺，都需要提供足够的汽液平衡数据才能完成工艺设计。目前文献中虽已公开发表部分汽油含硫体系的相平衡数据，但仍缺乏很多体系的相平衡数据。因此，通过实验及合适的估算方法补充这些体系的相平衡数据具有重要的研究意义。
　　本文利用改进Rose汽液平衡釜建立了一套汽液平衡实验系统，测定了常压下噻吩+2-甲基丁烷、噻吩+2,3-二甲基-1-丁烯、噻吩+2,3-二甲基-2-丁烯、噻吩+正庚烷、噻吩+甲苯、噻吩+正十二烷、3-甲基噻吩+2-甲基丁烷、3-甲基噻吩+2,3-二甲基-1-丁烯、3-甲基噻吩+2,3-二甲基-2-丁烯、3-甲基噻吩+正庚烷、3-甲基噻吩+甲苯和3-甲基噻吩+正十二烷共十二个二元体系的汽液平衡数据。汽相采用SRK方程，液相分别采用Wilson模型、UNIQUAC模型对实验数据进行了关联，得到上述十二个体系的二元交互作用参数。另外，用PR方程对实验体系进行了关联，得到交互作用参数。从偏差结果分析，Wilson模型更适用于这些体系。
　　汽油含硫体系所包含的物质种类繁多，本研究采用UNIFAC估算方法补充了汽油含硫体系的汽液相平衡数据。利用实验测定的噻吩类+烯烃体系的汽液平衡数据，分别拟合了C=C-ACS基团的UNIFAC-Original模型和UNIFAC-Dortmund模型基团参数，并用这两种方法估算了噻吩+2-甲基-1-丁烯、噻吩+2-甲基-2-丁烯、3-甲基噻吩+2-甲基-1-丁烯和3-甲基噻吩+2-甲基-2丁烯四个二元体系的常压汽液平衡数据。用Wilson模型关联估算得到的数据，得到四个二元体系的Wilson模型交互作用参数。从偏差结果分析，UNIFAC-Original估算模型更适用于这些体系。
　　考虑到汽油中硫化物含量很低，本研究还用实验测定了噻吩+2,3-二甲基-2-丁烯、噻吩+正庚烷、3-甲基噻吩+2,3-二甲基-1-丁烯和3-甲基噻吩+正庚烷共四个二元体系的常压稀溶液汽液平衡数据。与全浓度范围内的实验数据进行对比，发现在稀浓度区，体系的y-x关系并不是单纯地符合Henry定律的线性关系，而是更接近一个二次方关系。

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前 言

第一章 文献综述

1.1汽油中的硫

1.2汽液平衡数据及其测定方法

1.3汽液相平衡热力学计算

1.4汽液相平衡的UNIFAC估算

1.5汽油含硫体系相平衡进展

1.6论文工作的提出

第二章 实验数据的测定

2.1实验试剂、装置及方法

2.2实验方法可靠性检验

2.3噻吩体系相平衡数据

2.4噻吩体系的T-x-y相图

2.5 3-甲基噻吩体系相平衡数据

2.6 3-甲基噻吩与烃类的T-x-y相图

2.7本章小结

第三章 实验数据的关联

3.1热力学一致性检验

3.2 Wilson、UNIQUAC以及PR方程模型参数回归

3.3本章小结

第四章 实验数据的估算

4.1基团拆分和基团参数

4.2基团交互作用参数的拟合

4.3噻吩体系数据的关联

4.4 3-甲基噻吩体系数据的关联

4.5汽液平衡数据估算与关联

4.6本章小结

第五章 汽油含硫体系相平衡多尺度研究

5.1实验试剂、实验方法及其可靠性验证

5.2实验数据

5.3实验数据处理

5.4本章小结

第六章 结论

参考文献

在学期间发表论文和参加科研情况

致谢