多孔炭的表面修飾及其在油品脫硫中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，世界范圍內(nèi)燃料的質(zhì)量要求越來(lái)越苛刻，低硫含量的“清潔燃料”的生產(chǎn)已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。柴油中的有機(jī)硫組分主要以噻吩類硫化物的形式存在，其中苯并噻吩和二苯并噻吩又占噻吩類的70％以上，這些多環(huán)噻吩穩(wěn)定性極強(qiáng)，即使在高溫高壓下也很難被加氫脫除。而且加氫脫硫要消耗大量氫氣，操作條件苛刻，對(duì)催化劑的壽命要求也較高。這就迫使各石油公司積極研究與開(kāi)發(fā)清潔燃料非加氫脫硫技術(shù)，吸附和氧化脫硫技術(shù)由于具有較大的發(fā)展空間及應(yīng)用潛力越來(lái)越

2、受到極大關(guān)注。 多孔炭的比表面積和孔容較大，是一種孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)的吸附劑。將多孔炭進(jìn)行表面改性，從而增強(qiáng)脫硫劑對(duì)油品中的含硫化合物的脫除能力；同時(shí)多孔炭又是一種優(yōu)良的載體，將多孔炭的吸附和催化能力與鎢酸鈉的催化能力相結(jié)合，制成一種新型的脫硫催化劑，它具有吸附和催化兩大功能，可以增大油品處理量，有助于適應(yīng)深度脫硫的現(xiàn)實(shí)要求。 在本文中，對(duì)比表面積不同的多孔炭采用濃硝酸氧化和金屬離子負(fù)載的方法進(jìn)行表面修飾，增加了表面含氧官能團(tuán)

3、的數(shù)量，從而增大了對(duì)含硫有機(jī)化合物的表觀吸附量。采用諸如Boehm滴定、XRD和Raman等分析手段對(duì)改性前后的多孔炭進(jìn)行表征。結(jié)果表明吸附劑Aa-4％Ag-C在所考察的多孔炭中對(duì)含硫化合物具有最大的表觀吸附量，對(duì)真實(shí)柴油的吸附效果也很顯著。1g吸附劑處理50mL真實(shí)柴油24h后，脫硫率達(dá)到71.94％。同時(shí)，對(duì)氧化脫硫催化劑進(jìn)行了各種反應(yīng)條件的考查，使用鎢酸鈉為催化劑的過(guò)氧化氫-醋酸體系具有很好的氧化脫硫效果。利用吸附氧化相結(jié)合，將鎢

4、酸鈉負(fù)載到改性的多孔炭上作為吸附氧化催化劑，進(jìn)行了柴油的吸附氧化脫硫研究?？疾榱朔磻?yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間，氧化劑和催化劑用量等因素對(duì)催化氧化反應(yīng)的影響，結(jié)果表明這種吸附氧化催化劑具有良好的脫硫能力。最佳反應(yīng)條件為：15％Na<,2>WO<,4>／Aa為0.1g，油品25mL，過(guò)氧化氫0.2mL，醋酸2.5mL，溫度323K，反應(yīng)時(shí)間90min時(shí)真實(shí)柴油脫硫率為95.91％。吸附氧化催化劑15％Na2WO<,4>/Aa具有很好的再生能力，經(jīng)過(guò)