浅析环戊烷脱硫精制工艺技术.docx

浅析环戊烷脱硫精制工艺技术摘要：环戊烷是重要的化工产品，广泛应用于生产无氟冰箱、冰柜行业以及冷库、管线保温等领域，环戊烷中硫化物的存在，影响了环戊烷的应用品质，这些硫化物在塑料发泡过程中会造成塑料的闭孔性能变差，泡沫的耐久性变短等问题。因此，加强对环戊烷脱硫精制工艺技术研究，生产高品质的环戊烷产品，具有重要的经济和环保意义。关键词：环戊烷；脱硫精制1前言环戊烷作为硬质聚氨酯泡沫的新型发泡剂，用于替代对大气臭氧层有破坏作用的氯氟烃(CFCS)，现已广泛应用于生产无氟冰箱、冰柜行业以及冷库、管线保温等领域。环戊烷作为新型的发泡剂与传统的发泡剂相比，具有以下特点：不会对大气臭氧层造成损害；主要原因是分子结构中不含有卤素原子，对大气臭氧层没有消耗；温室效应非常低，几乎可以忽略不计；环戊烷的导热系统较低，生成的泡沫具有较好的隔热能力；物理性质和化学性质稳定；国内众多冰箱、冷柜制造企业都在进行无氟发泡改造。使用环戊烷发泡作为电冰箱隔热材料除了其安全性和环保可行之外，从价格考虑其成本也是最小的，而且拥有广阔的市场前景，因此我们可以把它认为是为新兴材料替代行业。2环戊烷中硫化物的危害环戊烷中硫化物的存在，影响了环戊烷的应用品质，这些硫化物在塑料发泡过程中会造成塑料的闭孔性能变差，泡沫的耐久性变短等问题，因此，在环戊烷产品标准中对硫含量指标有明确的要求，要求总硫≤2ppm。环戊烷作为冰箱冷媒和聚氨酯(PU)泡沫的发泡剂，要求总硫≤2ppm，纯度≧98.5%，环戊烷是戊烷精分产品中附加值最高的，环戊烷中如果含有硫化物，会对发泡塑料的使用性能产生较大的负面影响，直接影响了其应用领域和经济效益，大部分以工业混合戊烷形式出售，大大降低了环戊烷产品的价值。因此，加强对环戊烷深加工生产工艺技术研究，进行脱硫技术的研究开发具有重要意义。通常脱硫方法按照脱硫过程中工艺特点可分为湿法脱硫、干法脱硫、吸附脱硫、生物脱硫、加氢脱硫及膜脱硫，按照脱硫过程是否有化学变化的参与，还可以将以上方法简单的分为物理脱硫法、化学脱硫法两大类。利用一些物质在物理性质上的差异性，将原料中所含的硫化物从原料中分离出来，诸如吸附脱硫、膜脱硫、萃取脱硫等方法。化学法脱硫技术按其化学变化来区分，主要有氧化萃取脱硫以及加氢脱硫等。化学法脱硫主要原理是原料油通过加氢反应或氧化反应，即对原料油中的硫化物进行加氢或氧化等化学反应，以此将原料油中的硫化物转化为易于与原料油分离的无机硫化物，再采用物理方法将无机硫化物去除，从而达到脱硫的目的。采用化学方法进行脱硫的主要技术有：烷基化脱硫技术、加氢脱硫技术、光化学氧化脱硫技术、空气催化氧化脱硫技术、过氧化氢氧化脱硫技术等。3环戊烷脱硫工艺技术3.1吸附脱硫技术吸附脱硫是根据吸附剂表面与被吸附物之间作用力的不同来实现的。物理吸附实际上是吸附和脱附的一种可逆过程，是一种动态的平衡。依靠硫化物分子与固体表面分子间的作用力---范德华力来实现的。当范德华力大于液体内部分子间的引力时，硫化物分子就被吸附在吸附剂的表面。当随着温度的升高，就会发生即所谓的“脱附”现象，原因是温度升高增加了液体分子的动能，就会有越来越多的分子逸入液体中去，而不是滞留在固体表面上。物理吸附过程在开始阶段，吸附的速度比脱附速度快，表观上体现为吸附，随着温度和速度的增加，两者速度相等，即达到吸附平衡。3.2溶剂萃取脱硫技术溶剂萃取脱硫属于物理法，主要是利用不同的理化性质，主要是溶解度的不同，从而达到的分离。一般的工艺是油品与萃取剂在在混合器中混合充分接触，油品中的含硫化合物就被转移到萃取液中，经过分离器，分离出油品和萃取剂，这样硫化物就从油品中被脱除，萃取液经过蒸馏后，可以被回收，重复利用。一般来说，萃取法主要是针对油品中的硫醇，第一是萃取剂的选择，要求硫醇在萃取剂里有较好的溶解性，再通过蒸馏的方法，对萃取溶剂和硫醇进行分离，最后得到纯度较高的硫醇副产品，其附加值也比较高，蒸馏后的萃取溶剂还可以循环再利用。通常所用萃取剂大部分为碱液，为了提高萃取过程的脱硫效率，提高有机含硫化合物在碱液和成品油中的分配系数，通常在碱液中会加入硫酸二甲酯(MDS)、DMF等较少量极性有机溶剂，可以有效地提高萃取效率，使脱硫变得更彻底。3.3膜脱硫技术膜分离脱硫技术，它是一种的新型脱硫技术。膜分离技术核心和主要原理是利用一种专利的聚合物薄膜的选择性，对硫的烃类分子和其他分子有选择性地通过这种膜，含硫的烃类分子可以通过该膜，而其它分子则无法通过，从而实现了分离和提纯的目的。目前，该技术主要用于轻质油品中的脱硫，脱硫率高，脱硫效果好。S-Brane工艺针对FCC的汽油组分，能够分离70%-90%的硫化物，从而能够将汽油含硫量降低到30mg/kg以下，辛烷值几乎没有损失。S-Brane工艺主要是通过安装在汽化单元里的多层