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膜法汽油脱硫技术是利用高分子膜对汽油中不同分子的选择透过性,通过渗透汽化过程来实现低含硫汽油生产的新型汽油脱硫技术。本论文针对膜法FCC汽油脱硫技术工业化的需求,开展了分离膜材料改性的研究。论文采用聚乙二醇20000(PEG)为膜材料,二氯甲烷/乙醇混合物为制膜溶剂。采用交联方法对PEG膜材料进行了改性,研究了改性工艺对膜材料结构和性能的影响,获得了性能良好的汽油脱硫分离膜。论文系统评价了改性膜材料的脱硫性能;通过对膜性能与进料条件及操作参数之间关系的考察,确定了最佳操作工艺条件。
研究结果表明:采用交联方法改性PEG膜材料,交联剂用量为16wt%、交联时间为60分钟、固含量为10-15wt%、膜厚为20-35μm时膜性能最佳。对于模拟汽油、低硫FCC汽油和高硫FCC汽油,最佳膜脱硫操作温度分别是80℃、95℃和105℃,膜后侧压力1mmHg。对于高硫FCC汽油,分离膜对于多取代噻吩类含硫化合物脱除效果较好;对于低硫FCC汽油,分离膜对于低沸点噻吩类硫化物脱除效果较好。聚氨酯(PU)改性PEG膜材料中PU与PEG比例为0.67:1,对于高硫FCC汽油,最佳操作温度110℃,膜后侧压力1mmHg,膜对于噻吩类含硫化合物脱除效果较好。两种改性方法都能使PEG膜材料具有更好的耐温性能、耐溶剂性能和脱硫性能。