液相吸附法柴油深度脫硫吸附劑的制備與評價.pdf

1、在全球能源問題和環(huán)境問題趨于嚴(yán)峻的今天，低硫柴油替代汽油作為主要的汽車燃料成為一種趨勢，柴油的深度脫硫技術(shù)是其應(yīng)用的關(guān)鍵。液相吸附法深度脫硫因其設(shè)備簡單，條件溫和，成本低廉成為研究的熱點。本文主要研究液相吸附法柴油深度脫硫吸附劑的制備、評價、再生以及吸附機(jī)理，為柴油吸附脫硫工業(yè)化提供研究基礎(chǔ)。 本文在文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上確定從吸附劑的活性組分和載體兩方面研究分子篩脫硫吸附劑的制備及脫硫機(jī)理。選擇了金屬Ni、Re、Ce為活性金屬組分，

2、以Na-Y、13X和ZSM-5等微孔分子篩為載體，通過金屬離子交換法和金屬溶液浸漬法制備了一系列不同金屬組份和含量的脫硫吸附劑，并用EDAX能譜測定了金屬改性吸附劑的金屬含量。成功合成了Y/MCM-41微孔-介孔復(fù)合分子篩；用X射線粉末衍射法和低溫N2吸附脫附法對其進(jìn)行表征，復(fù)合分子篩的比表面積為909m2/g，微孔和介孔的平均孔徑分別為0.98nm和2.9lnm。 采用柴油靜態(tài)脫硫法對吸附劑進(jìn)行了脫硫能力的評價比較。實驗結(jié)果表

3、明過渡金屬Ni離子改性的離子交換率為67.5％的Ni-Y吸附劑擁有相對較高的平衡吸附硫容量。以1∶20的劑油比處理硫含量為840ppmw的模擬柴油時吸附劑的平衡硫容量為17.16mgS/g吸附劑。吸附劑中經(jīng)離子交換負(fù)載的金屬離子比其他方式存在的金屬化合物擁有更明顯的吸附作用，吸附劑的硫容量與金屬離子交換率成正比。該吸附劑對模擬柴油中二苯并噻吩的脫除能力優(yōu)于苯并噻吩，該結(jié)果證明脫硫過程符合π配位機(jī)理。 靜態(tài)脫硫?qū)嶒灲Y(jié)果表明，合適的

4、載體孔徑是提高吸附劑吸附性能的關(guān)鍵?？讖綖?.53nm的ZSM-5分子篩對苯并噻吩幾乎沒有吸附作用；實驗室合成的介孔孔徑為2.91nm的復(fù)合介孔分子篩硫容量也較低，僅3mgS/g吸附劑；而孔徑為1nm的Na-Y分子篩則表現(xiàn)出較好的吸附能力。實驗結(jié)果表明載體孔徑的選擇符合尺寸選擇機(jī)理。 通過建立固定床吸附評價裝置，對優(yōu)選的Ni-Y脫硫吸附劑進(jìn)行了動態(tài)吸附脫硫?qū)嶒?。研究顯示，每克吸附劑可以將31.1mL初始硫含量為840ppmw的模