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汽油深度脱硫吸附材料的制备及其性能评价

郭坤  
【摘要】:由于环境保护意识的增强和世界范围燃料油含硫量标准的日渐苛刻,燃料油的深度脱硫越来越受到人们的广泛关注。汽油中的部分硫化合物可以通过加氢脱硫工艺得以除去。但是对于汽油深度脱硫,仍然采用加氢脱硫工艺将导致较大的油收率和辛烷值损失以及较高的操作成本。因此,开发新的汽油深度脱硫工艺已成为石油工业的最大挑战。 选择性吸附脱硫就是一种发展前景广阔的汽油深度脱硫技术。吸附脱硫具有如下主要优点:(1)吸附脱硫工艺在常温常压下进行吸附,并且不使用氢气,这就降低了设备投资和操作成本。(2)该工艺对液体燃料油深度脱硫非常有效,脱后燃料油硫含量可低于10ppm。(3)油收率和辛烷值损失较小。目前实现吸附脱硫大规模工业化的关键是:提高吸附剂的硫容和稳定性。 本研究采用浸渍法制备了两类高效吸附剂:Ag/13X和CuO/13X,其活性组分分别为银单质和氧化铜。通过对这两种吸附剂的制备条件、吸附条件的考察,确定了适宜的制备条件和吸附条件。通过对Ag/13X的再生条件实验考察,得到了该类吸附剂的适宜再生条件。 Ag/13X吸附剂的适宜条件为:浸渍液浓度0.1mol/L,浸渍时间6h,干燥温度100℃,550℃焙烧2h。适宜吸附条件为:常温、常压,剂油比5:20,吸附1h。CuO/13X吸附剂的适宜制备条件为:浸渍液浓度0.2mol/L,浸渍时间6h,干燥温度100℃,350℃焙烧2h。适宜吸附条件为:常温、常压,剂油比5:20,吸附1h。 采用动态实验法确定的两类吸附剂的最高硫容分别为4.85和3.99mg/g。分别是国内外最新研究结果的2.6倍和2.1倍。 Ag/13X吸附剂的适宜再生条件为:再生温度200℃,氮气流量100mL/min,再生时间3h。再生5次后,对模拟汽油,吸附剂的吸附性能没有明显变化;但对FCC汽油,吸附剂的吸附性能则显著下降,可能是FCC汽油中的其他非理想组分与吸附剂的活性组分反应所致,这有待于进一步的研究。 对吸附机理的初步分析表明Ag/13X与CuO/13X吸附剂有效吸附噻吩类化合物的主要方式是π—络合。


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