使用离子液体进行柴油脱硫:使用COSMO模型和Aspen Plus模型进行工艺设计和优化

科学领域:

• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 来自化石燃料的二氧化硫排放导致了严重的健康和环境问题.
• 传统的水解硫化 (HDS) 耗费大量能源,并与复杂的有机硫化合物作斗争,阻碍了超低硫柴油 (ULSD) 的生产.
• 离子液体 (ILs) 显示了柴油脱硫的潜力,但工业规模的可行性和工艺集成仍未得到充分探索.

研究的目的:

• 选商业上可用的离子液体,以有效地脱硫柴油.
• 评估工艺配置和离子液体再生方法,用于工业应用.
• 使用阿斯Plus模拟开发一个优化生产ULSD的过程.

主要方法:

• 使用基于COSMO的模型和Aspen Plus模拟对26种离子液体进行选.
• 提取再生 (E-RE) 和剥离再生 (S-RE) 方法的评估.
• 用于ULSD生产的工艺模拟与完全的IL回收.

主要成果:

• 1--3-methylimidazolium thiocyanate在提取性脱硫 (EDS) 和再生方面表现出卓越的性能.
• E-RE有效地去除了二二二烯 (DBT),而S-RE更适合去除二和二二 (BT).
• 一个优化的工艺实现了<10 ppm总硫,符合ULSD标准,有效回收IL.

结论:

• 离子液体,特别是1--3-甲基利米达二酸盐,为ULSD生产提供了HDS的可行替代品.
• 集成的EDS和再生过程对于经济可行性和环境合规性至关重要.
• 使用Aspen Plus的过程模拟验证了工业规模实施的潜力.