费托合成油含氧化合物吸附脱除研究进展

炼油技术与工程 ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (1): 26-.

费托合成油含氧化合物吸附脱除研究进展

张先明, 张晓龙, 钱震, 李志飞, 李俊诚

内蒙古伊泰煤基新材料研究院有限公司

收稿日期:2022-08-04 出版日期:2023-01-15 发布日期:2023-01-31
通讯作者: 张晓龙，研究方向为煤制油下游产品的应用。联系电话:13296966751,E-mail:362437218@qq.com。
作者简介:张先明，博士，2018年毕业于中国石油大学(北京)化学工程与技术专业，研究方向为煤基新材料。联系电话:13848540636,E-mail:zhangxianming84@163.com。
基金资助:
2020年“科技兴蒙”行动重点专项(2020XM02);内蒙古高校科学研究项目(NJZZ21056);内蒙古自治区自然科学青年基金项目(2022QN02008);鄂尔多斯市科技计划项目(2022YY034)

Research progress in adsorption and removal of oxygenates from Fischer-Tropsch synthetic oils

Zhang Xianming, Zhang Xiaolong, Qian Zhen, Li Zhifei, Li Juncheng

Inner Mongolia Yitai Coal Based New Materials Research Institute Co., Ltd.

Received:2022-08-04 Online:2023-01-15 Published:2023-01-31

摘要/Abstract

摘要：

研究费托合成油的高值化利用是煤制油产业可持续发展，赋能碳达峰、碳中和的重要途径。费托合成油适合作为生产α-烯烃的原料，而油中有机酸、醇、醛、酮、酯等含氧化合物的脱除是α-烯烃分离精制的基础。脱除方法主要有吸附、加氢、精馏、溶剂萃取等，其中吸附法具有操作简单、可再生、深度除杂等优点，尤其适用于微量含氧化合物的完全脱除。介绍了分子筛、硅胶、活性氧化铝、树脂、金属有机骨架化合物(MOFs)等吸附剂脱除含氧化合物的原理，综述了各类吸附剂脱除费托合成油中含氧化合物的研究进展。结合文献数据，比较了各类吸附剂的吸附效果，并对脱除含氧化合物工艺的研究方向提出了建议。

关键词: 费托合成油, 含氧化合物, 吸附脱除, 分子筛, 硅胶, 活性氧化铝, 吸附树脂

Abstract:

Research on high value utilization of Fischer-Tropsch(F-T) synthetic oils is an important way for sustainable development of coal-to-oil industry, reaching carbon peak and realizing carbon neutralization. F-T synthetic oils is suitable to be the feedstock of producing α-olefin, and the removal of oxygenated compounds in oil, such as organic acids, alcohols, aldehydes, ketones, esters, is the basis of α-olefin separation and refining. The main removal methods include adsorption, hydrogenation, distillation, solvent extraction and so on. The adsorption method has the advantages of simple operation, regenerative and deep impurity removal rate, especially suitable for the complete removal of trace oxygenated compounds. In this paper, the principle of removing oxygenated compounds by adsorbents such as molecular sieve, silica gel, activated alumina, adsorption resin and metal-organic skeleton compounds(MOFs) was introduced, and the research progress of various adsorbents for the removal of oxygenated compounds from F-T synthetic oils was reviewed. Combined with literature data, the adsorption effects of various adsorbents were compared, and some suggestions on the research direction of the process of removing oxygenated compounds were also put forward.

Key words: Fischer-Tropsch synthetic oils, oxygenated compounds, removal by adsorption, molecular sieve, silica gel, activated alumina, adsorption resin

张先明, 张晓龙, 钱震, 李志飞, 李俊诚 . 费托合成油含氧化合物吸附脱除研究进展[J]. 炼油技术与工程, 2023, 53(1): 26-.

Zhang Xianming, Zhang Xiaolong, Qian Zhen, Li Zhifei, Li Juncheng . Research progress in adsorption and removal of oxygenates from Fischer-Tropsch synthetic oils[J]. Petroleum Refinery Engineering, 2023, 53(1): 26-.

参考文献

[1] 华研中商研究院.中国煤制油行业“十四五”发展规化及未来投资建议报告2020～2026年[R].北京：华研中商研究院，2020.

[2] 董立华，郝栩，曹立仁，等.费托合成油品脱酸和含氧化合物过程模拟[J].煤炭转化，2009,32(2):14.

[3] 何金学，石好亮，安良成.费托合成α-烯烃脱除含氧化合物方法的研究进展[J].合成材料老化与应用，2020,49(2):128.

[4] 公磊，吴秀章，卢卫民，等.煤基高温费托合成技术进展[J].化工进展，2016,35(S1):122.

[5] 李彦.国内线性α-烯烃市场竞争性及应对分析[J].能源化工，2020,41(1):22.

[6] 谭家伦，姜豪，王丹，等.2种含氧化合物对固载型Al/Ti双金属α-烯烃聚合催化剂及合成PAO性能的影响[J].石油学报(石油加工),2021,37(3):495.

[7] 刘雪，张晓龙，刘宏宇，等.费-托合成油中含氧化合物的脱除[J].炼油技术与工程，2022,52(3):21.

[8] 桑小义，李会峰，李明丰，等.含氧化合物加氢脱氧催化剂研究进展[J].石油学报(石油加工),2014,30(6):1120.

[9] 杨正伟，孙启文.共沸精馏脱高温费托合成C8馏分中的含氧化合物[J].化工进展，2017,36(1):54.

[10] 王春生，轩丽伟，杨瑞营，等.一种针对费托油脱氧化物的复合萃取剂及其制备方法：108822885B[P].2020-12-25.

[11] 刘坤.吸附法脱除C4烃类微量含氧化合物的工艺研究[D].烟台：烟台大学，2012:6.

[12] 张怀科，任杰，宁强，等.一种脱除轻质油中微量有机含氧化合物的方法：107338069A[P].2017-11-10.

[13] RALPH T Y.吸附剂原理与应用[M].马丽萍，宁平，田森林，译.北京：高等教育出版社，2010:1.

[14] 朱楠，石博文，袁华，等.吸附法脱除费托合成油中含氧化合物的研究进展[J].化学工程师，2021,35(3):63.

[15] CHURCH A L,HU M Z,LEE S,et al.Selective adsorption removal of carbonyl molecular foulants from real fast pyrolysis bio-oils[J].Biomass and bioenergy,2020,136:105522.

[16] KULPRATHIPANJA S,PRIEGNITZ J W,SOHN S W.Process for removal of oxygenates from a paraffin stream:US7576248B2[P].2009-08-18.

[17] 孙振海，李犇，郭春垒，等.一种从费托合成油中脱除含氧化合物的吸附剂及制备方法：114100564A[P].2022-03-01.

[18] 臧甲忠，李滨，郭春垒，等.一种深度脱除费托合成油中含氧化合物吸附剂及制备方法：114100568A[P].2022-03-01.

[19] ROSSINI S,PICCOLI V.Process for removal oxygenated contaminants from hydrocarbon streams:US6111162A[P].2000-08-29.

[20] 王玉如，王玉龙，于祺，等.费托合成油中含氧化合物脱除方法的研究进展[J].精细石油化工进展，2019,20(1):43.

[21] 袁志庆，许中强，陈奕.脱除烃类物流中含氧化合物的方法：103418164A[P].2013-12-04.

[22] KALLENBACH L R,JOHNSON M M.Separation of polar substances from hydrocarbons:US5427689[P].1995-06-27.