M15甲醇汽油轻组分催化改性工艺条件研究.pdf

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1、第33卷第4期煤炭转化VO1．33No．42010年lO月C0ALCONVERS10NOct．2O10M15甲醇汽油轻组分催化改性工艺条件研究杨俊召”贾广信。吴耀曲。孙茂华摘要在反应温度60℃～llO℃，反应压力0．5MPa～1．75MPa，进料空速1h～3．5h，油气比O．3：8O～O．3：350(体积流量)的条件范围内，研究了HB分子筛催化改性M15甲醇汽油(甲醇体积分数为15％)轻质组分过程中的反应工艺条件对轻组分含量和M15甲醇汽油饱和蒸气压的影响．结果表明，最佳的反应温度、压力、空速、油气比分别为90℃，1．0M

2、Pa，1．Oh和0．3：135，在此条件下，易挥发组分减少，M15甲醇汽油的饱和蒸气压由75kPa～76kPa降低到64kPa～66kPa．关键词M15甲醇汽油，HI3沸石，催化改性，工艺条件中图分类号TE626，TQ5l7一般使用的催化剂是以Cr，W，Mo，Co，Ni，Zn，Cd，0引言Cu，Pt，Sn，Sb，Zr和Sr元素的可溶性化合物作为活性组分，负载于多孔载体上制备而成的复合催化作为一种新型的清洁替代燃料，甲醇汽油由于剂．【9本文以M15甲醇汽油为原料，用HG沸石分具有原料来源丰富、生产技术成熟、燃烧效率高和污子筛

3、为催化剂，对甲醇汽油催化改性的工艺条染程度小等优点，引起了国内外的普遍关注．甲件——温度、压力、空速、油气比进行了研究，为下阶醇以纯物质存在时，分子问主要以氢键相结合，不易段中试设计和过程模拟提供基础数据．挥发，饱和蒸气压低(20℃时14kPa)；汽油以纯物质存在时，饱和蒸气压为5OkPa～75kPa，但是当甲1实验部分醇与汽油低比例掺混成甲醇汽油后，其饱和蒸气压较之组分汽油饱和蒸气压增大5kPa15kPa．131．1原料及试剂这种特性将会造成汽车使用中燃油系统故障，以及加油站供油过程中油泵使用故障．而这将客观上影M15甲

4、醇汽油，由市售90汽油与甲醇按体积响到甲醇汽油的推广．鉴于此，如何降低甲醇汽油饱比85：15配制而成，轻油组分是M15甲醇汽油经和蒸气压是甲醇汽油能否实现产业化运营的关键．蒸馏装置切割得到的初馏点至9O℃的轻馏分．实验传统使用的改善甲醇汽油挥发性的方法是添加剂中所用甲醇为工业用化学试剂．法[6]，但由于组分汽油成分不定，存在着与添加剂之1．2催化剂准备间的适应性问题，这也影响到甲醇汽油的产业化推广．贾广信等在对甲醇汽油饱和蒸气压升高机使用南开大学分子筛催化剂厂生产的硅铝比为理进行深入研究之后，首次提出甲醇汽油蒸馏催化25的

5、HB沸石分子筛催化剂，放置于马弗炉中，改性方法，一定程度上解决了甲醇汽油存在的饱和300℃焙烧4h(此过程采用程序式升温，从室温升蒸气压升高的技术难题，改善了油品品质．甲醇汽油至300℃，升温时间4h，达到300℃后，恒温4h)，蒸馏催化改性的思路是：先将甲醇汽油闪蒸分离出冷却至室温取出，放入干燥器中备用．轻质组分和重质组分，然后将轻质组分送人反应器1．3实验装置中进行催化改性，改性后的轻质油品再与重质油品混合得到改性甲醇汽油．甲醇汽油催化改性过程中实验在内径为1cm，长为60cm的固定床反应*山西华顿实业有限公司资助项目

6、．1)硕士生；2)副教授、硕士生导师，中北大学化工与环境学院，030051太原；3)高级工程师，山西省醇醚清洁燃料行业技术中心，030006太原；4)教授级高级工程师，山西华顿实业有限公司，030006太原收稿日期：2010—04—15；修回日期：2010—06—10第4期杨俊召等M15甲醇汽油轻组分催化改性工艺条件研究79器n中进行，将6mL催化剂装填在反应器中部恒(FID)；温度设定情况如下，柱炉：120。C，初始温度：温区，催化剂上部和下部分别装填100目的细石英4O℃，气化温度：250℃，检测温度：250℃；升温程

7、砂390mL～400rnL，其他空隙用粗石英砂填满．序为：柱炉初始温度为40。C，保持1min，以2℃／M15轻油组分由大连江申分离科学技术公司提供rain的升温速率升至终温120℃，保持1min．在分的LC一10P输液泵送入反应器并控制其进料流量，析M15甲醇汽油改性前后轻组分和饱和蒸气压的反应所需压力由载气(N：)提供，反应所需温度由变化时，由于改性后生成的组分在总摩尔数中所占SKW一400四路智能程序控温仪显示、调节和控制．比例较小，因此假定甲醇汽油在改性前后的总摩尔实验室所用实验装置见图1．数不变．改性前后的M15

8、轻质油品通过气相色谱仪进行检测，得到各主要挥发性组分的色谱峰数值，采用三组分(用TC表示其摩尔分数的加和)和七组分(用SC表示其摩尔分数的加和)分析法，分析温度、压力、空速、油气比对轻质组分改性效果的影响，其中TC是指甲醇、2一甲基戊烷和MTBE，SC是指甲醇、2一甲基戊烷、MTBE、苯、甲苯、正辛烷和