液相色谱法及质谱法测定柴油芳烃适用性研究

基于SH/T 0806—2008和SH/T 0606—2005方法,对比采用高效液相色谱示差折光检测器(HPLC)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定柴油中芳烃含量的分析结果、加标回收率及掺兑测定的准确性,讨论两种方法分析结果的差异性和适用性,并在此基础上对8个国Ⅵ车用柴油样品的芳烃含量进行测定。结果表明,两种方法均具有较好的掺兑准确性,但由于柴油分子组成的复杂性,存在大量与模型化合物结构不同的化合物,HPLC法的加标回收率会受到示差折光检测器响应特性差异的影响而产生偏差,也使得由HPLC法得到的多环芳烃和总芳烃含量存在一定的偏差。

工艺条件对柴油吸附分离重芳烃轻质化反应的影响

馏分油芳烃吸附分离技术是炼厂过剩汽、煤、柴油资源高效利用的途径。分离得到的非芳烃组分可通过蒸汽裂解或催化裂解增产低碳烯烃,以单环芳烃为主的芳烃组分则可通过重芳烃轻质化技术增产苯、甲苯和二甲苯等轻质芳烃,同时副产优质乙烯裂解原料。以吸附分离重芳烃组分为原料,测定了氢气溶解量。吸附分离重芳烃油中氢气的溶解量随温度和氢压的增加而增加,达到1.0×10^(-4)~3.2×10^(-4) mol/g,比油中多环芳烃加氢成单环芳烃所需理论耗氢量低1~2个数量级。进一步采用NiMo/β轻质化催化剂在固定床反应器上考察了催化剂还原条件、反应器高径比、反应温度、氢分压、氢油比、空速等工艺参数对吸附分离重芳烃轻质化反应的影响。在低温高压(350℃、4 MPa)的还原工况下,反应器高径比为4.5、反应温度为400~410℃、氢分压为5.0~5.5 MPa、氢油体积比为800~1 000、质量空速为1~1.5 h^(-1)的条件下,吸附分离重芳烃轻质化效果最佳,C^(+)_(10)转化率≥85%,C_(6)~C_(9)芳烃收率≥50%,C_(6)~C_(9)芳烃纯度≥97.5%。柴油芳烃吸附分离和重芳烃轻质化可实现高效耦合,显著提高化工品收率,具有重大的现实意义和广阔的应用前景。

煤直接液化柴油深度加氢脱芳烃反应动力学

为了研究煤直接液化柴油加氢脱芳烃反应规律,采用贵金属加氢催化剂在30 mL连续加氢实验装置上对煤直接液化柴油进行了深度加氢实验,考察了不同反应压力6~12 MPa,反应温度80~240℃,体积空速0.4~1.2 h-1条件下煤直接液化柴油芳烃饱和行为。研究表明,在合适的加氢条件下产品油中芳烃质量分数可以降低到0.01%以下。将外扩散传质过程与芳烃加氢反应过程相结合,通过动力学方程推导建立了直接液化柴油芳烃加氢反应动力学模型方程。模型预测结果表明,随着流体空塔流速提高,外扩散有效因子先增大然后趋于1,芳烃转化率呈先增大后趋于不变;反应温度越高,消除外扩散影响所需的流体空塔流速越大。可通过模型预测得到,在消除外扩散影响下,保证直接液化柴油馏分油加氢后芳烃含量低于0.01%所需的反应温度和体积空速。

高芳烃含量柴油加氢裂化产品性质预测

采用轻油型加氢裂化催化剂体系,以高芳烃含量柴油为原料,进行加氢裂化中试试验,研究不同转化深度及不同切割方案对产品性质的影响。结果表明:在适宜的转化深度及馏程范围内,汽油的抗爆指数可达到87以上,是较好的汽油调合组分;柴油凝点可达到-30℃以下,可作为低凝柴油调合组分。以此数据建立六级总动力学模型,实现了对汽油抗爆指数及收率、柴油凝点及收率等的预测。通过预测值与试验值的对比,对模型参数进行调整,较好地预测了高芳烃含量柴油加氢裂化产品的性质,预测误差均在5%以内,对炼油厂的实际生产操作具有一定的借鉴意义。

液相色谱仪在柴油多环芳烃分析中的应用

通过液相色谱法测定柴油中多环芳烃,验证该方法在测定柴油中多环芳烃分析数据准确性。实验表明:用液相色谱法分析柴油多环芳烃,最大相对误差小于1.0%,相对标准偏差为0.6%,与质谱法相比操作步骤简单,分析时间由60min缩短至20min。此方法具有分析快、准确度高,操作简便等优点,提高了柴油芳烃组成分析效率和准确度,降低了分析成本。

4种有机萃取剂萃取柴油中偏三甲苯的分离性能

以正癸烷模拟柴油中的烷烃,偏三甲苯模拟柴油中的芳烃,实验测定了303.15~343.15 K及常压下正癸烷+偏三甲苯+有机萃取剂液-液相平衡数据,借助分配系数和选择性系数,系统评价了环丁砜、二甲亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N-甲酰吗啉(NFM)对偏三甲苯的萃取效果。结果表明:相同温度下,不同萃取剂对偏三甲苯的摩尔分配系数从大到小顺序为DMF、NFM、DMSO、环丁砜,选择性从大到小依次为环丁砜、DMSO、NFM、DMF。采用NRTL和UNIQUAC热力学模型成功关联了实验数据,获得了新的二元相互作用参数。借助片段活度系数类导体屏蔽(COSMO-SAC)模型预测了环丁砜、NFM和DMSO 3种萃取剂对偏三甲苯的脱除效果,预测结果与实验结果趋势基本一致。研究结果可为柴油脱重芳烃萃取剂筛选和过程设计提供基础数据和理论支撑。