基于fcc汽油脱硫用复合膜的研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文FCC汽油脱硫用复合膜的研究姓名：谢可堃申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孔瑛20080501摘要膜法汽油脱硫技术是一种新型的汽油脱硫技术，具有投资和操作费用低、可进行模块化设计、易于放大扩容和建造等优点，当前倍受石油化工界的广泛关注。本论文以聚偏氟乙烯(PVDF)为底膜材料，聚乙二醇(PEG)为皮层材料制备了适用于工业应用的汽油脱硫用复合膜，并进行了膜法汽油脱硫技术的过程模拟和放大试验研究。所制得的复合膜由致密活性层和多孔支撑层组成，活性层厚度约169rn：采用预湿底膜法涂膜有效地减少了孔渗现象的发生；在渗透汽化性能测试中，随着进料温

2、度的增加，硫富集因子先增加后减小，在100℃左右达到最大值，而渗透通量一直升高；随着膜后侧压力的增加，硫富集因子和渗透通量均减小；当进料流量为lOOml／min时，膜性能较好且稳定；随着进料汽油中硫含量的升高，复合膜的硫富集因子下降，渗透通量升高；当活性层固含量为16％，交联剂含量为18％时，膜的渗透通量为2．7kg／(m2·h)，硫富集因子为3．6，且在500h的长时间渗透汽化实验中性能保持稳定。建立了渗透汽化膜脱硫的过程模型，利用该模型对膜脱硫过程进行了模拟和优化，并利用建立的放大装置进行了放大试验。放大装置的最佳操作条件为：进料温度100"--"llO。C，真空罩内压力

3、5～lOkPa，进料流量18～2lL／ll；在最佳操作条件下进行放大试验，结果表明，在低硫产品收率保持在70％以上时，低硫产品的硫含量可以降到7099／g：随着料液硫含量的降低，后续膜的分离能力逐渐降低，即料液硫含量越低脱硫越困难，结论与模拟计算所得结果一致。对放大试验中的原料汽油、低硫产品和高硫产品的色谱分析表明，低硫产品的辛烷值稍有增加，高硫产品的辛烷值稍有降低，总体变化不大。关键词：渗透汽化，汽油脱硫，复合膜StudyonCompositeMembranesforFCCGasolineDesulphurizationXieKekun(ChemicalEngineerin

4、g)DirectedbyProf．KongYingAbstractGasolinedesulphurizationbypervaporation(PV)membraneprocessisanewly-eme玛eddesulphurizationtechnology．Andthisprocesshasthefollowingadvantages：lowinvestmentandoperatingcost，depthdesulphurization，modulardesign，easilymagnificationandconstructionetc．Thetechnologyh

5、asattractedtheattentionofpetrochemicalfield．Inthisstudy,apolyethyleneglycol(PEG)／poly(vinylidenefluoride)(PVDF)compositemembranethatcanbeappliedonacommercial(orscaleup)plantforfluidcatalyticcracking(FCC)gasolinedesulphurizationWasprepared．Theprocesssimulationandscale-upexperimentswereconduc

6、tedtoo．Thecompositemembranehasaclear-cutboundarysurfacebetweenthedenseactivelayerandtheporoussupportlayerbySEMphotos，andthethicknessofactivelayerisabout16岬．Thestudyshowedthatthepre。wettingmethodcouldeffectivelyconfinetheintrusionofPEGsolutiontoporousPVDFsupportlayerincoatingprocess．Effectso

7、foperationconditionsonthePVperformancerevealedthatfluxdecreasedwithincreasingpermeatepressurewhileincreasedwiththeincreasingoperatingtemperature．Sulfurenrichmentfactorincreasedfirstlyanddecreasedthenwhentemperaturerose．Thepeakvalueoccurredatabout373K．Und