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焦化蜡油(CGO)是延迟焦化的主要产品,我国CGO中的氮、硫含量较高、H/C原子比较低,是劣质加工原料。本文研究了非加氢方法脱除CGO中含氮及含硫化合物的方法,以期提高加氢裂化掺炼比。
本文首先考察了醋酸络合萃取脱除CGO中的碱氮化合物的方法。以喹啉为模型化合物,研究醋酸负载喹啉的红外光谱发现醋酸与喹啉络合存在氢键缔合溶剂化效应。醋酸络合萃取脱除CGO中碱氮化合物的优化条件为:萃取时间20min、萃取温度50℃、剂油比(V/V)为1。抽余油的碱氮含量190.4μg·g-1,脱碱氮率达85.5%;总氮含量2987.9μg·g-1,脱总氮率达38.1%;硫含量9374.31μg·g-1,脱硫率达19.2%;收率97.3%。抽出液中碱氮富集物的红外分析表明CGO中的碱氮化合物主要以芳香胺、吡啶及喹啉等碱氮化合物形式存在。1H-NMR分析表明络合萃取后CGO性质较处理前有所改善。
为进一步脱除含氮及含硫化合物,本文考察了以双氧水/乙酸酐络合氧化-萃取处理CGO的方法。首先以LC和KIO3氧化法相结合对CGO中的硫化物进行定量分析,结果表明噻吩类硫化物占CGO中总硫含量的90%以上。以DBT为模型硫化物考察反应动力学,H2O2/L酸酐氧化DBT的反应活化能为Ea=64.32κJ·mol-1。进而本文考察了双氧水用量,乙酸酐用量和反应温度对络合氧化脱氮脱硫的影响,然后考察了不同萃取剂的影响,优选含水6wt%的湿糠醛为萃取剂的三级萃取。结果表明络合氧化—萃取后的焦化蜡油碱氮含量137.6μg·g-1,脱碱氮率达88.6%,总氮含量864μg·g-1,脱总氮率达82.1%,硫含量1834.5μg·g-1,脱硫率达83.2%,收率72.5%。抽余油的物理性质及1H-NMR分析结果表明,抽余油的性质优于VGO,可以满足加氢裂化的任意掺炼比的要求。采用上述方法所得CGO是优质的加氢裂化原料。