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《华东理工大学》 2011年
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柴油深度脱硫吸附剂的制备及脱硫性能研究

黄德奇  
【摘要】:为了满足日益严格的柴油硫含量限制,柴油深度脱硫已成为近几年世界范围内研究的热点课题。吸附脱硫因其脱硫效率高、操作简单、投资费用少、无污染等优点,是-项具有广阔应用前景的新技术。 基于π-络合吸附机理,论文以浸渍法制备了过渡金属改性的MCM-41吸附剂,采用静态吸附法和动态吸附法分别考察了过渡金属种类、过渡金属浸渍液浓度、吸附温度等因素对吸附剂脱硫性能的影响。研究结果表明:AgNO3改性的MCM-41吸附剂(Ag/MCM-41)脱硫性能最佳;在40℃下,用20wt%硝酸银溶液浸渍MCM-41分子筛12 h,再经110℃干燥过夜制得的Ag/MCM-41脱硫性能最佳;在25℃下,用于加氢柴油(硫含量:1037 mg/L)吸附脱硫,其脱硫效果最好,吸附饱和处理量可达14.5mL-D/g-A,饱和吸附硫容为0.814%。对模拟柴油吸附脱硫的研究表明:模拟柴油中无萘存在时,Ag/MCM-41对含DBT(硫含量:656.84 mg/L)和4,6-DMDBT(硫含量:664.19 mg/L)的模拟柴油穿透硫容分别达到2.55%和2.59%;模拟柴油(硫含量:656.84mg/L)中的萘含量为5 wt%和10 wt%时,Ag/MCM-41对DBT的穿透硫容分别降至0.652%和0.534%,其对DBT的吸附选择性较差。 基于反应吸附脱硫机理,论文制备了Ni/ZnO/Al2O3-SiO2吸附剂,采用固定床反应器考察了吸附剂制备方法、原料种类及其组成对吸附剂脱硫性能的影响。优选的制备条件为:以Na2Si03为硅源,吸附剂组成为22.22%Ni、55.55%ZnO、11.11%SiO2、11.12%A1203,通过Na2C03共沉淀,经400℃焙烧4 h,再经450℃H2还原3 h,制得的吸附剂有较强的脱硫性能。对吸附剂脱硫操作条件考察的结果表明:较高温度、较高压力、较高氢/油体积比及较低质量空速下,有助于提高Ni/ZnO/Al2O3-SiO2的脱硫效果。合适的脱硫操作条件为:吸附温度:420℃,吸附压力:2.0 MPa,氢/油体积比:200-300,质量空速:6-7h-1。在优化的操作条件下,1g吸附剂最大可处理含硫量1037 mg/L加氢柴油30 mL,吸附剂穿透硫容可达3.1%。最后,论文还对吸附剂的再生性能进行了研究。结果表明:空气直接焙烧和H2还原再生过程中,NiO、ZnO、Al2O3、SiO2粒子发生聚集效应,晶体粒子长大,结晶度变高,均匀分散状态变差,使得吸附剂孔道分布发生变化,比表面积减少,孔容减少,从而导致再生后Ni/ZnO/Al2O3-SiO2吸附剂脱硫性能得不到完全恢复。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TE624.55

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