提高戊烷精分产品质量的工艺技术_顾芃.pdf
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1、新材料与新技术化 工 设 计 通 讯New Material and New TechnologyChemical Engineering Design Communications42 第49卷第4期2023年4月环戊烷是重要的化工产品,在电冰箱、冷柜等家电产品中应用较为广泛。由于传统的氯氟烃对大气层中臭氧层破坏性大,随着传统的发泡剂 HCFC 逐渐被淘汰,环戊烷应用得到了广泛推广,其具有安全环保的优点,且材料价格便宜,在制冷行业得到广泛应用,市场前景较好。环戊烷与传统发泡剂相比,具有以下几个优点:环戊烷分子结构无卤素原子,不会破坏臭氧层;不会产生温室效应;环戊烷泡沫隔热效果好;环戊烷具有稳
2、定的理化性质,产品性能稳定。正是由于环戊烷具有如此多优势,已大范围替代传统发泡剂,具有较好的市场前景。但是环戊烷中含硫会影响产品性能,主要表现在发泡过程中,形成的泡沫闭孔性差,使得泡沫易碎,泡沫使用寿命短。国内部分炼油化工企业还存在戊烷产品中硫超标的情况,影响了泡沫制品的性能,使得原材料的环戊烷附加值变低,影响了企业经济效益。因此,提高戊烷精分产品质量,提升产品附加值,对于提升企业经济效益具有重要意义。1 戊烷原料性质常见的环戊烷原料从轻烃分馏装置中得到,其主要组分如表1、表2所示,其成分中以环戊烷、2,2-二甲基丁烷、正戊烷、2-甲基戊烷为主,原料中硫存在形式为异丙基硫醇、乙硫醇、叔丁基硫醇
3、等。表1 常见环戊烷原料中烃类组成序号组分沸点()含量(mol%)12345678合计异戊烷正戊烷2,2-二甲基丁烷环戊烷环戊烯2-甲基戊烷3-甲基戊烷26.8835.0948.7948.2743.3459.2262.2367.690.010.513.3395.880.010.180.030.0299.97表2 环戊烷原料中硫的存在形式序号含硫化合物含量(mg/L)12345合计乙硫醇异丙基硫醇叔丁基硫醇正丙硫醇其他5.6922.414.190.610.9333.832 环戊烷脱硫的意义环戊烷是重要的发泡剂原料,当环戊烷产品中存在硫时,会影响环戊烷产品质量。主要表现在环戊烷发泡过程中,硫化物会
4、影响其发泡效果,导致形成的塑料闭孔性较差,使得泡沫产品耐久性变差,正因为如此,现在环戊烷产品对其中硫的含量有严格要求,通常要求硫含量低于210-6。与此同时,国内部分环戊烷生产企业的产品中,硫含量严重超标,影响了环摘要:环戊烷是重要的化工产品,其发泡形成的隔热材料在电冰箱、冷柜等行业应用广泛,具有安全环保、成本低的优势,市场前景广阔。环戊烷产品中硫的存在,会影响其发泡效果,导致产品寿命大幅缩短。为了提高环戊烷纯度,分析了环戊烷脱硫精制的物理、化学工艺技术,对比了各分馏方法的优缺点,对于提升环戊烷产品品质、提高产品附加值具有重要意义。关键词:环戊烷;脱硫精制;物理脱硫;化学脱硫中图分类号:F42
5、6.7;TQ221.15;F406.7文献标志码:A文章编号:10036490(2023)04004203Process Technology for Improving the Quality of Pentane Fine Separation ProductsGu PengAbstract:Cyclopentane is an important chemical product.The thermal insulation material formed by its foaming is widely used in refrigerators,freezers and other
6、industries.It has the advantages of safety,environmental protection,low cost and broad market prospects.The existence of sulfur in cyclopentane products will affect its foaming effect,resulting in a significantly shorter product life.In order to improve the purity of cyclopentane,the physical and ch
7、emical process technologies of cyclopentane desulfurization and refining are analyzed,and the advantages and disadvantages of each fractionation method are compared.It is of great significance to improve the quality of cyclopentane products and increase the added value of products.Keywords:cyclopent
8、ane;desulfurization refining;physical desulfurization;chemical desulfurization提高戊烷精分产品质量的工艺技术顾 芃(大庆油田化工有限公司轻烃分馏分公司,黑龙江大庆 163411)收稿日期:20230202作者简介:顾芃(1987),男,黑龙江双城人,工程师,主要研究方向为戊烷精分。新材料与新技术化 工 设 计 通 讯New Material and New TechnologyChemical Engineering Design Communications 43第49卷第4期2023年4月戊烷产品品质,为此,需要
9、对环戊烷产品进行脱硫处理,脱硫后的环戊烷要求硫含量低于210-6,环戊烷含量大于98.5%,从而大幅提高环戊烷附加值。当环戊烷中硫含量达到2010-6时,会造成形成泡沫过程中闭孔性差、耐久性差,影响环戊烷的经济效益,只能以混合戊烷的价格出售,因此,加强对环戊烷产品进行脱硫处理,提高其纯度,对于提升产品市场竞争力、提升经济效益意义重大。3 环戊烷脱硫精制技术3.1 环戊烷脱硫基本方法环戊烷产品中通常含有一定量的硫,为了提高环戊烷产品纯度,需要进行脱硫处理。常规的脱硫方法有干法脱硫、湿法脱硫、加氢脱硫等,对于 LPG 脱硫方法来说,可以分为湿法脱硫和干法脱硫,具体使用哪种脱硫方法,需要根据原料中硫
10、的含量,以及对产品纯度的要求来确定。通常当原料中硫含量比较低,且原料量少,处理能力不高时,使用干法脱硫,其具体操作方式是使用固体吸附剂床层来吸附,使原料气体通过吸附床层,达到脱硫的目的。通常吸附床层使用的吸附材料有活性炭、海绵铁、泡沸石、氧化铝、分子筛等,这种脱硫方式脱硫效果好、易操作,但是脱硫速度较慢,且脱硫设备体积较大、设备笨重。如果原料气中硫含量较高,并且处理量比较大,此时 LPG 脱硫使用湿法脱硫,这种脱硫原理是使原料气先通过醇胺溶液,达到脱离原料气中 H2S 的目的,并且可以脱除 COS,醇胺溶液通常有 MEA、MDEA、DIPA 和相应的复合溶液,这种脱硫方法工艺上比较可靠。随后,
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