田東陽(yáng)(西安石油大學(xué)、陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司碳?xì)涓咝Ю夹g(shù)研究中心， 陜西 西安 710000)

S-Zorb裝置汽油脫硫過(guò)程中吸附劑失活原因分析

田東陽(yáng)(西安石油大學(xué)、陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司碳?xì)涓咝Ю夹g(shù)研究中心， 陜西 西安 710000)

本文主要是針對(duì)汽油脫硫過(guò)程中存在的吸附劑失活的現(xiàn)象，采取一系列措施，使汽油的吸附性增強(qiáng)，而且在進(jìn)行汽油脫硫時(shí)能夠減少資金的消耗，能夠在一定程度上提高汽油的使用效率，減少人力和物力，運(yùn)用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)等不同的方法對(duì)不同特征的吸附劑進(jìn)行研究，從而分析S-Zorb裝置汽油脫硫過(guò)程中導(dǎo)致吸附劑的汽油吸附性較差的原因，通過(guò)對(duì)此問(wèn)題的分析，可以看出，S-Zorb裝置汽油脫硫過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的硅鋅礦物質(zhì)，在汽油脫硫的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致汽油中的氧化鋅的含量減少，當(dāng)汽油中的氧化鋅含量過(guò)于低的時(shí)候就導(dǎo)致汽油的吸附性減弱。

S-Zorb裝置；汽油脫硫過(guò)程；吸附劑失活；原因分析

為了在汽油脫硫的過(guò)程中減少?gòu)U氣的排放，避免大氣污染，就應(yīng)該對(duì)汽油進(jìn)行脫硫，在脫硫的過(guò)程中，應(yīng)該確保脫硫的質(zhì)量達(dá)到燃料的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。為了能夠減少大氣污染，使汽油能夠達(dá)到汽車燃油的相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)的石油公司研發(fā)了S-Zorb裝置進(jìn)行脫硫，這項(xiàng)技術(shù)可以使汽油的脫硫效率提高，能夠?qū)崿F(xiàn)完善的脫硫，能夠使汽油脫硫后還能夠達(dá)到完好的性能，不會(huì)浪費(fèi)大量的原料，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于汽油的脫硫工作中，但是，在運(yùn)用S-Zorb裝置進(jìn)行脫硫的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致汽油的吸附劑失活，對(duì)此應(yīng)該采取有效的措施來(lái)避免。

1 延安石油化工廠概況

延安石油化工廠屬于陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))煉化公司重點(diǎn)單位之一。去年新建一套S-Zorb裝置，本裝置采用S-Zorb催化汽油吸附脫硫技術(shù)，由進(jìn)料系統(tǒng)、吸附反應(yīng)及吸附劑再生、產(chǎn)品穩(wěn)定和輔助工程四個(gè)部分組成。本試驗(yàn)是延安石化廠進(jìn)行的一組試驗(yàn)，從而分析出S-Zorb裝置汽油脫硫過(guò)程中吸附劑失活原因。

2 S-Zorb裝置進(jìn)行汽油脫硫的方法簡(jiǎn)介

油品吸附脫硫是一項(xiàng)新技術(shù)，通過(guò)油品與吸附劑的充分接觸，將汽油中的硫醇、二硫化物、硫醚和噻吩類硫化物吸附至吸附劑，實(shí)現(xiàn)降低油品中硫含量的目的。目前，已報(bào)道的吸附脫硫技術(shù)中，脫硫效果最好的有兩種工藝，一種是由Black & Veatch Pritchard Inc與Alcoa Industrial Chemical 聯(lián)合開(kāi)發(fā)的IRVAD 工藝；另一種是由Philips 石油公司開(kāi)發(fā)的S-Zorb 工藝。在實(shí)際的應(yīng)用中，對(duì)于硫含量超標(biāo)，且是以硫醇硫?yàn)橹鞯钠鸵话悴捎脡A洗(脫臭)的方法即可解決，但堿洗法會(huì)產(chǎn)生堿渣造成后續(xù)的處理的問(wèn)題。目前工業(yè)裝置汽油脫硫技術(shù)主要是以汽油選擇性加氫脫硫和S-zorb兩大技術(shù)為主。選擇性加氫脫硫技術(shù)是在較低的壓力和溫度下對(duì)高硫汽油進(jìn)行加氫脫硫，可以將硫含量在1000ppm左右的汽油中的硫含量降低到10ppm以下，吸附劑損失在0.6各單位左右。S-zorb汽油脫硫技術(shù)是中石化引進(jìn)的國(guó)外汽油脫硫技術(shù)。可以將硫含量在600ppm左右汽油中的硫含量降低到10ppm以下，吸附劑損失在1個(gè)單位左右。

3 S-Zorb裝置進(jìn)行汽油脫硫的實(shí)驗(yàn)

3.1 汽油吸附劑的選用

在運(yùn)用S-Zorb裝置進(jìn)行汽油脫硫的時(shí)候，一般采用的是德國(guó)南方化學(xué)集團(tuán)生產(chǎn)的S-Zorb裝置，使用的吸附劑一般分為原生劑和再生劑兩種主要形態(tài)制劑。

3.2 S-Zorb裝置進(jìn)行汽油脫硫的實(shí)驗(yàn)方法

3.2.1 對(duì)汽油的吸附劑進(jìn)行物相的觀察

在對(duì)汽油的吸附劑進(jìn)行物相的觀察的時(shí)候，要運(yùn)用X-射線的方法，運(yùn)用射線影像儀器，并運(yùn)用X-射線儀器進(jìn)行分析。

3.2.2 S-Zorb裝置進(jìn)行汽油脫硫所使用的吸附劑的構(gòu)成成分分析

S-Zorb裝置進(jìn)行汽油脫硫所使用的吸附劑一般都是采用X射線熒光光譜法進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

3.2.3 S-Zorb裝置進(jìn)行汽油脫硫所使用的吸附劑的形態(tài)分析

在對(duì)S-Zorb裝置進(jìn)行汽油脫硫所使用的吸附劑的形態(tài)分析一般會(huì)使用吸附劑掃描電子顯微鏡，對(duì)吸附劑進(jìn)行光譜化的分析，從而確定吸附劑的形態(tài)和特征。

3.2.4 S-Zorb裝置進(jìn)行汽油脫硫所使用的吸附劑的檢測(cè)分析

在對(duì)吸附劑的孔徑進(jìn)行分析的時(shí)候，一般采用的是物理吸附的方法，運(yùn)用美國(guó)公司生產(chǎn)的物理分析儀器來(lái)分析。

3.2.5 S-Zorb裝置進(jìn)行汽油脫硫所使用的吸附劑的主要元素分析

在對(duì)吸附劑的主要元素進(jìn)行分析時(shí)一般采用的是X色譜分析的方法，采用電子色譜儀進(jìn)行分析，將吸附劑進(jìn)行分解，將其主要成分的化學(xué)元素進(jìn)行逐一地分析。

4 S-Zorb裝置汽油脫硫使用吸附劑失活原因的分析

4.1 從S-Zorb裝置汽油脫硫使用的吸附劑的形態(tài)上分析其失活原因

S-Zorb裝置汽油脫硫吸附劑的形態(tài)可以分析原生型和再生型，原生型的吸附劑通過(guò)顯微鏡的放大可以發(fā)現(xiàn)其形貌呈現(xiàn)絮狀形態(tài)，通過(guò)色譜的分析，可以看出原生型的吸附劑的主要成分主要是由Zn構(gòu)成的，Zn與吸附劑構(gòu)成了不牢固的結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行脫硫的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致Zn元素的脫落。再生型的吸附劑在顯微鏡下呈現(xiàn)出完整的形態(tài)，但是再生型的吸附劑結(jié)構(gòu)比較散，其顆粒比較細(xì)致，呈現(xiàn)出大量的粉狀物，再生型的吸附劑由于其結(jié)構(gòu)比較散，在進(jìn)行脫硫的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致吸附劑里面的Zn元素在散亂的結(jié)構(gòu)中分離出來(lái)，導(dǎo)致吸附劑的活性降低。

4.2 S-Zorb裝置汽油脫硫的過(guò)程中吸附劑的元素組成分析

表1是通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)原生型和再生型的吸附劑中的主要元素，從表中可以看出，吸附劑在進(jìn)行汽油脫硫工作后，其中的鋅元素呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但是，吸附劑中的三氧化二鋁的含量是呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的，所以，可以推斷鋅元素的流失和三氧化二鋁元素的增加是導(dǎo)致吸附劑活性降低的主要原因。

表1 S-Zorb裝置汽油脫硫過(guò)程中原生型和再生型的吸附劑中元素的變化情況分析

4.3 通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)S-Zorb裝置汽油脫硫過(guò)程中吸附劑的物質(zhì)變化的分析

通過(guò)對(duì)原生型和再生型的吸附劑的承載物進(jìn)行分析，在吸附劑進(jìn)行脫硫后，使用酸洗處理后，可以發(fā)現(xiàn)，吸附劑在脫硫后其承載物質(zhì)的結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞，導(dǎo)致其活性受到影響。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，人們使用私家車的數(shù)量越來(lái)越多，對(duì)汽油進(jìn)行脫硫工作是很有必要的，如何在汽油脫硫的過(guò)程中提高脫硫的效率，減少資金的使用是很關(guān)鍵的問(wèn)題。S-Zorb裝置汽油脫硫過(guò)程中可以起到很好地脫硫效果，但是唯一存在的問(wèn)題是 S-Zorb裝置汽油脫硫過(guò)程中吸附性的活性會(huì)降低，因此，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)找出了造成吸附劑活性降低的原因，通過(guò)色譜的分析，可以看出原生型的吸附劑的主要成分主要是由Zn元素構(gòu)成的，鋅元素與吸附劑構(gòu)成了不牢固的結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行脫硫的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致Zn元素的脫落，鋅元素的流失和三氧化二鋁元素的增加是導(dǎo)致吸附劑活性降低的主要原因，提高鋅元素的含量，防止鋅元素在脫硫過(guò)程中的流失，從而避免吸附劑的活性降低，提高汽油脫硫的效率。

[1]徐廣通,刁玉霞,鄒亢,張哲民.S Zorb裝置汽油脫硫過(guò)程中吸附劑失活原因分析[J].石油煉制與化工,2011,12:1-6.

[2]尹海燕.負(fù)載型金屬氧化物反應(yīng)吸附模型化合物及FCC汽油中硫化物的研究[D].中國(guó)海洋大學(xué),2009.

[3]孟璇.催化裂化汽油S-Zorb反應(yīng)吸附脫硫工藝吸附劑的研究[D].華東理工大學(xué),2012.

[4]鄒亢,黃南貴,徐廣通.S Zorb吸附劑Rietveld物相定量方法研究[J].石油學(xué)報(bào)(石油加工),2012,04:598-604.

[5]許培. S Zorb催化汽油吸附脫硫技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用[D].天津大學(xué),2012.

[6]劉波,夏冰,孫國(guó)剛,黃雪鋒,童希林.S-Zorb廢吸附劑分選實(shí)驗(yàn)研究[J].煉油技術(shù)與工程,2013,08:41-44.

田東陽(yáng)(1982-)，漢，陜西咸陽(yáng)人，本科，研究方向：石油化工工藝。