渗透汽化膜法汽油脱硫技术研究进展

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1、渗透汽化膜法汽油脱硫技术研究进展1，2*12孔瑛，张玉忠，林立刚（1.天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，天津3001602.中国石油大学（华东）重质油加工国家重点实验室，山东东营257061）1引言随着世界各国对环境保护的日益重视以及环保法规的日益严格，生产低硫及超低硫汽油正逐渐为人们所关注。近年，欧、美等国家和地区汽油的硫含量由200μg/g降至50μg/g，甚至提出了硫含量为5～10μg/g的“无硫汽油”的建议。我国车用汽油国家标准从2005年起执行汽油硫含量不大于500μg/g的规定，与国外先进标准相比尚有一定的差距。FCC汽油是汽油的主要来源,降低FCC[1,2]

2、汽油中的硫含量是降低汽油硫含量的关键。传统加氢脱硫虽能有效地脱除如噻吩类等较难脱除的硫化物，但普遍存在损失辛烷值、设备投资和操作费用大等不足，因此迫切需要其它低成本的FCC汽油深度脱硫技术。近年来，膜技术的发展和应用，为石化工业注入了新的活力。尤其是各类合成高聚物分离膜的发展，以其能耗低、单级分离效率高、过程简单、不污染环境等优点，在化工单元操作中的应用越来越广泛。膜分离技术在炼油工业中的应用正成为当今膜分离科学的研究开发热点。膜分离法汽油脱硫技术在炼油和膜分离领域均是崭新的技术，与传统的汽油脱硫技术相比，膜法汽油脱硫技术具[3]有投资和操作费用低、可深度脱硫、损失辛烷值少、易于放大扩容和

3、建造等优点。自2002年德国GraceDavison公司开发了名为S-Brane的膜分离工艺用于汽油脱硫过程以来，各国的研究者在膜法汽油脱硫技术领域已经取得了一些研究成果，国外研发单位主要有ExxonMobil公司、TransIonics公司和MarathonOil公司,国内进行此项研究的主要有清华大学和中国石油大学（华东）。本文将结合中国石油大学（华东）在膜法汽油脱硫技术方面四年的研究情况，简略介绍膜法汽油脱硫技术的研究进展和技术工业化前景，为相关领域研究人员提供借鉴。2膜法汽油脱硫技术国内外研究进展2.1渗透汽化膜材料[4-12]表1列出了国内外研究者报道的汽油脱硫用膜材料种类及其对不

4、同料液的脱硫性能。可见，由于进料和操作条件不同，很难准确评价膜材料的优劣。考虑到硫富集因子实际代表了膜的脱硫能力，以硫富集因子为考察目标，系统分析表1各种脱硫膜材料，可见，GraceDavison公司的PUU膜,中国石油大学的PEG膜材料,MarathonOil公司开发的PS和UltrafiltrationG-10膜材料,以及ExxonMobilResearchandEngineering公司的NafionRTM117膜具有较好的脱硫性能。表1只是简单列出了专利和文献报道中涉及到的脱硫膜材料，进一步从理论上分析这些材料的共[13]性并对新型膜材料的选择提供指导是很有必要的。溶度参数法是选择

5、渗透汽化膜材料的有效方法，图2给出了典型的汽油组分以及报道的膜材料的溶度参数比较。作者简介：孔瑛（1967-），男，四川会东县人，博士后，教授，主要从事纳滤和渗透汽化在石油化工领域应用研究工作基金资助：教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-06-0605)、中国博士后科学基金(编号20070420119)资助项目表1渗透气化膜材料及其脱硫性能Tab.1PVmembranematerialsandtheirsulfurremovalperformance2MembranesFeedC(μg/g)T(K)P(Pa)J(kg/(m·h))EReferenceGraceDavisonCompan

6、yaPERVAP1060Modelcompounds2482971346.31.32.35[4]aPERVAP1060Modelcompounds2483441319.76.22.18[4]PERVAP1060Refinerynaphtha9202971266.41.10.57[4]PERVAP1060Refinerynaphtha9203471119.75.00.56[4]aPI(Matrimid5218)Modelcompounds2492971266.41.51.39[4]aPI(Matrimid5218)Modelcompounds249340933.15.81.68[4]PI(M

7、atrimid5218)Refinerynaphtha826351573.20.901.72[4]PI(LenzingP84)Refinerynaphtha807350679.83.251.44[4]PUURefinerynaphtha439348373.20.0855.12[4]ExxonMobilResearchandEngineeringCompanyPVPLightFCCnaphtha19906655.2120μ