Ni-ZnO反應(yīng)吸附脫除汽油中硫化物的研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年來汽車工業(yè)發(fā)展迅速，汽車尾氣造成的污染越來越嚴(yán)重。要解決汽車尾氣造成的污染關(guān)鍵在于在不降低汽油質(zhì)量的前提下降低其中的含硫量。傳統(tǒng)的加氫脫硫（HDS）雖能有效的脫除大部分含硫化合物，但會造成大的辛烷值損失，并且設(shè)備投資高。反應(yīng)吸附脫硫具有投資低，操作成本低，脫硫率高，對辛烷值影響小的優(yōu)點，該工藝已成為加氫脫硫工藝的重要補充。
　　本文以尿素為沉淀劑，在有表面活性劑存在的條件下通過均勻共沉淀法制備了吸附劑Ni/

2、ZnO，并研究了吸附劑對模型化合物及汽油中的含硫化合物的脫除性能。最后通過MaterialsStudio軟件從分子角度模擬計算了吸附劑對含硫化合物的吸附構(gòu)型及吸附能。
　　Ni原子是主要的活性中心，因此預(yù)還原有利于提高吸附劑的脫硫性能，還原態(tài)吸附劑反應(yīng)吸附脫硫的最佳溫度為400℃，最佳壓力1.0MPa，液體空速越大對反應(yīng)越不利,在最優(yōu)條件下，吸附劑處理初始硫含量為88mg/L汽油時的穿透硫容為378mg/g(穿透點為10mg/L)

3、，脫硫過程中辛烷值平均損失在0.4個單位。
　　汽油中的烯烴對吸附劑的脫硫性能的影響比較大，而芳烴的存在對吸附劑的脫硫性能幾乎沒有影響。通過實驗測定的吸附劑對汽油中主要化合物的吸附熱的大小順序為：2,3-二甲-1-丁烯<噻吩<2-甲基-2-丁烯<甲苯<3-甲基噻吩，通過熱力學(xué)分析得在反應(yīng)溫度下主要存在的反應(yīng)為含硫化合物和烯烴的加氫反應(yīng)，而芳烴加氫反應(yīng)幾乎不存在，因此芳烴的存在對吸附劑的脫硫性能影響很小。
　　通過DFT模擬發(fā)

4、現(xiàn)，噻吩類含硫化合物主要通過S-Ni鍵吸附在吸附劑上，而烯烴芳烴主要通過π電子的作用吸附在吸附劑上。含硫化合物首先吸附Ni/ZnO中的Ni原子上，在H2存在的條件下氫解為烯烴，烯烴進(jìn)入汽油中，而S原子吸附在吸附劑上生成NiS，NiS在H2和ZnO共同作用下可以還原為Ni單質(zhì)。
　　XRD分析得吸附劑失活的原因主要是Ni和ZnO與汽油中的含硫化合物反應(yīng)生成NiS和ZnS，通過熱再生后進(jìn)行原位還原可以很好的將吸附劑進(jìn)行再生，再生后吸附