用于汽油深度脫硫的多級(jí)孔道分子篩的制備.pdf

1、選擇性吸附脫硫是一種發(fā)展前景廣闊的汽油深度脫硫技術(shù)。脫硫過(guò)程在常溫常壓不使用氫氣的條件下進(jìn)行，深度脫硫效果顯著。目前實(shí)現(xiàn)吸附脫硫大規(guī)模工業(yè)化的關(guān)鍵是提高吸附劑的選擇性、硫容和穩(wěn)定性。針對(duì)多級(jí)孔道分子篩可能結(jié)合沸石良好的離子交換能力與有序介孔分子篩所具有的較大的孔容等優(yōu)點(diǎn)的獨(dú)特性質(zhì)，本課題致力于復(fù)合分子篩的制備并將其應(yīng)用于燃料油深度脫硫。論文主要考察了兩類復(fù)合分子篩的制備并用于模擬汽油脫硫的性能評(píng)價(jià)。 分別利用Y型分子篩納米簇、β

2、分子篩納米簇通過(guò)合適的模板劑CTAB或TEAOH自組裝合成MSU-S系列代表材料Al-MSU-S和MSU/Beta。通過(guò)金屬離子(Ag<'+>)改性后，經(jīng)XRD、FT-IR、TEM和IN<,2>吸附等技術(shù)表征并分析，確定為純介孔相特征的復(fù)合分子篩并應(yīng)用于模擬汽油吸附深度脫硫。模擬汽油體系分別是硫含量為600 ppm的噻吩/正辛烷和二苯并噻吩(DBT)/正辛烷。實(shí)驗(yàn)以GC-FPD檢測(cè)器檢測(cè)吸附前后模擬汽油中的硫含量，結(jié)果表明：(1)隨分子

3、篩中Al含量的增加，吸附脫硫性能增強(qiáng)，Ag<'+>交換后脫硫能力比交換前增強(qiáng)近一倍。(2)在噻吩模擬汽油體系，吸附效果較好的Ag<'+>/20％Al-MSU-S吸附劑每克可以吸附噻吩而得到5 ml的無(wú)硫模擬汽油。(3)在DBT模擬汽油系統(tǒng)下，每克Ag<'+>/20％Al-MSU-S和Ag<'+>/MSU/Beta吸附劑可吸附脫硫而分別得到20 ml和12 ml的無(wú)硫模擬汽油。 分別由Y沸石和HZSM-5沸石作為硅源制備微孔-介孔

4、復(fù)合分子篩MCM-41/Y和ZMC/ZSM-5。Ag<'+>改性后，同樣經(jīng)XRD、FT-IR表征并分析，確定為微孔-介孔復(fù)合相特征并用于模擬汽油脫硫。在相同模擬汽油體系中考察其脫硫性能，結(jié)果表明：(1)在噻吩模擬汽油體系，每克Ag<'+>/MCM-41/Y和Ag<'+>/ZMC/ZSM-5吸附劑可分別得到7 ml和5 ml的無(wú)硫模擬汽油，明顯優(yōu)于幾乎得不到無(wú)硫模擬汽油的MCM-41/Y和ZMC/ZSM-5分子篩。(2)在DBT模擬汽油系

5、統(tǒng)下，每克Ag<'+>/MCM-41/Y吸附劑可得到約25 ml的無(wú)硫模擬汽油，而孔徑尺寸較小的Ag<'+>/ZMC/ZSM-5吸附劑幾乎得不到無(wú)硫模擬汽油。 綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)DBT的脫除效果優(yōu)于噻吩的脫除效果，分子篩吸附劑的吸附脫硫遵循分子尺寸選擇機(jī)理和π-配位機(jī)理。選擇空氣氣氛中350℃氧化含硫化合物獲得吸附劑再生，Ag<'+>/20％Al-MSU-S吸附劑再生六次后吸附能力保持和原吸附劑相當(dāng)，具有較好的吸附和再生