燃料油深度脫硫的Y型沸石分子篩吸附劑的制備與性能研究.pdf

1、隨著燃料油的需求和使用大幅度增長(zhǎng),當(dāng)中含硫化合物所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題引起人們的關(guān)注。世界各國(guó)對(duì)燃料油的硫含量都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),因此燃料油深度脫硫己成為世界范圍內(nèi)急需解決的問(wèn)題之一。沸石吸附脫硫法可以在常溫常壓條件下選擇性脫除燃料油中的含硫有機(jī)化合物,而且對(duì)硫化物當(dāng)中的難被催化加氫脫除的噻吩及其衍生物有理想的脫除效果。然而目前研究主要集中在對(duì)噻吩和苯并噻吩的脫除,對(duì)由于空間位阻等因素而公認(rèn)為最難脫除的有機(jī)硫化物——二苯并噻吩卻沒(méi)有專門(mén)的研究

2、。因此本文以二苯并噻吩作為深度脫硫的目標(biāo)物,使用金屬離子改性Y型沸石的技術(shù),研制具有選擇性吸附能力的脫硫劑,并通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù),優(yōu)化制備和吸附條件,進(jìn)一步提高脫硫能力。本文首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇效果較佳的單金屬改性的NiY沸石作為研究對(duì)象,系統(tǒng)考察其性質(zhì)及吸附性能,結(jié)果表明:NiY沸石的BET比表面積為585 m2/g,平均孔徑為0.89 nm,大于DBT的動(dòng)態(tài)分子直徑0.8nm,有利于DBT分子進(jìn)入沸石孔道而實(shí)現(xiàn)吸附;NiY沸石脫硫效果較好

3、的原因是Ni2+與DBT發(fā)生π絡(luò)合實(shí)現(xiàn)化學(xué)吸附;NiY沸石適宜的制備條件是使用溶液摩爾濃度為0.1 mol/L的Ni(NO3)2溶液作為離子交換液,離子交換溫度為95℃,活化溫度為450℃; NiY沸石吸附過(guò)程中,降低吸附溫度,增大劑油比,有利于提高脫硫率;燃料油中的芳烴具有苯環(huán)結(jié)構(gòu),與DBT形成競(jìng)爭(zhēng)吸附,影響NiY沸石吸附效果;25℃下,NiY沸石的吸附等溫線使用Freundlich方程和Langmuir-Freundlich(L-F

4、)方程擬合效果較好。由于芳烴類物質(zhì)對(duì)NiY沸石吸附脫硫影響較大,本文再利用Ce4+離子對(duì)NiY沸石進(jìn)行改性,制備雙金屬改性的NiCeY沸石,并系統(tǒng)考察其制備及吸附性能,結(jié)果表明:NiCeY沸石的BET比表面積為568 m2/g,平均孔徑為0.88 nm,有利于DBT分子進(jìn)入沸石孔道而實(shí)現(xiàn)吸附; NiCeY沸石中Ce4+離子與二苯并噻吩形成S-M配位鍵,與Ni2+產(chǎn)生協(xié)同作用,增強(qiáng)吸附脫硫能力,在甲苯干擾下,NiCeY沸石硫吸附量大于Ni