汽油脫硫吸附劑制備及分子模擬探索.pdf

1、采用正交試驗(yàn)的方法,研究鋅離子在13X和活性氧化鋁上負(fù)載條件及鋅離子負(fù)載機(jī)理,并采用室溫浸漬法,將鋅離子和銅離子負(fù)載于13X分子篩、活性氧化鋁、5A分子篩上,制備了一系列改性型的脫硫吸附劑,考察了這些脫硫吸附劑在汽油模擬體系中的脫硫性能.采用微波浸漬的方法將銅離子負(fù)載于活性氧化鋁和5A分子篩制得脫硫吸附劑,考察在真實(shí)汽油體系中的脫硫性能.構(gòu)建了MFI和MOR兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沸石的數(shù)學(xué)模型,以乙硫醇分子作為被吸附的目標(biāo)物,采用偏倚蒙特卡羅方法

2、模擬乙硫醇在MFI和MOR沸石上的吸附行為及分子分布密度,并利用分子動(dòng)力學(xué)模擬乙硫醇在這兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的擴(kuò)散行為,為實(shí)現(xiàn)面向硫化物進(jìn)行吸附劑的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作初步探索.研究表明,在本文所做的正交試驗(yàn)范圍內(nèi),對(duì)于13X和氧化鋁,鋅離子濃度對(duì)鋅在載體上的負(fù)載量影響最大,溫度次之,溶液的pH值在2-3的范圍內(nèi)影響較小.在一定的濃度范圍內(nèi),隨著鋅離子濃度的增加,13X和氧化鋁的負(fù)載量也增加,鋅離子濃度為16000mg/L時(shí),鋅離子與氧化鋁的負(fù)載量達(dá)

3、到最大,濃度與負(fù)載量的關(guān)系可以用Freundlich模型擬合.而對(duì)于13X,濃度為24000m/L時(shí),負(fù)載量達(dá)到最大,濃度與負(fù)載量的關(guān)系符合Langmuir模型.鋅離子與13X的負(fù)載在30小時(shí)達(dá)到平衡,而與氧化鋁的負(fù)載在10小時(shí)達(dá)到平衡.鋅離子與固體吸附劑之間的負(fù)載平衡,可以作擬一級(jí)反應(yīng)處理.對(duì)三種載金屬離子吸附劑脫硫性能研究表明,負(fù)載鋅離子的13X、氧化鋁、5A分子篩,溫度升高,吸附劑的吸附容量升高,硫醇去除率也大,溫度升高,增大了活

4、化能克服了勢(shì)能障礙.模擬體系硫醇濃度增高,吸附容量增大,但是去除率下降.未經(jīng)過焙燒載鋅吸附劑的吸附量的明顯小于經(jīng)過焙燒過的,但是進(jìn)一步提高焙燒溫度,對(duì)吸附容量沒有太大影響.鋅離子的引入,對(duì)吸附容量有較大的提高.提高溫度對(duì)載銅吸附劑的硫醇去除率有利,對(duì)于13X和氧化鋁,2個(gè)小時(shí)后,去除率達(dá)到98﹪左右,5A分子篩要6個(gè)小時(shí)以上才能達(dá)到95﹪.不經(jīng)過焙燒的載銅吸附劑,硫醇吸附量小于經(jīng)過焙燒的.銅離子的引入,增大了吸附劑對(duì)硫化物的吸附量.硫醇

5、濃度高,對(duì)硫醇去除率不利.再生采用直接加熱再生效果好,但是會(huì)產(chǎn)生SO<,2>等有害氣體,而采取極性溶劑乙醇清洗周期較長(zhǎng),再生效果差.利用分子模擬手段,對(duì)于MFI型沸石,得到的吸附等溫線和采用紅外光譜所得的實(shí)驗(yàn)值基本一致,從模擬的結(jié)果來看,所選取的參數(shù)是恰當(dāng)?shù)?在相同的溫度下,乙硫醇在MFI上的吸附量要比在MOR沸石上的吸附量大得多,對(duì)于MFI沸石,直型孔道比之型孔道表現(xiàn)出更優(yōu)良的吸附性能.乙硫醇在MOR體系中的擴(kuò)散系數(shù)要比在MFI體系中