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噻吩-正己烷溶液中含硫化合物的吸附脱除研究

解建鹏  
【摘要】:石油是一种非可再生资源,世界原油越来越少,原油品质越来越差,硫含量也越来越高。现在,人们更加注重环境保护,而油品中的硫在燃烧后会转化成硫氧化合物,燃烧生成的硫氧化合物如果直接排放到大气中,会造成严重的环境污染,影响人类的健康,也会破坏整个生态系统的平衡。为了减少汽车产生尾气造成的污染,生产出合格的清洁汽油,关键不仅在于降低燃料油的硫含量更在于能够不损失汽油品质。在现有的脱硫技术中,应用比较广泛的加氢脱硫技术虽然技术成熟,能有效的脱除大部分含硫化合物,但同时会造成辛烷值损失,油品品质下降,并且设备费用高。而吸附脱硫不仅投资费用少,成本低,操作方便,对环境友好无污染;而且对噻吩类含硫化合物等含硫组分具有很好的脱除能力,对辛烷值的损失小,因此吸附脱硫技术是目前最有潜力的一个燃料油脱硫技术。本文采用正己烷与噻吩混合配置溶液,采用13X分子筛、超稳Y分子筛、活性炭、凹凸棒粘土及白土作为吸附剂。用静态吸附法分别评测了各吸附剂吸附达到平衡,发现各吸附剂在四小时左右就已经达到平衡。通过对动力学以及等温吸附曲线的绘制,确定此反应为二级反应,且达平衡时几种吸附剂的脱硫量顺序为:超稳Y分子筛13X分子筛活性炭凹凸棒粘土白土。论文采用硝酸镍、硝酸铁、硝酸铜、硝酸锰等金属的盐溶液及质量分数为2%硝酸溶液对各吸附剂进行了改性,结果表明:各吸附剂的脱硫性能都得到了一定提高,其中采用金属改性的13X分子筛和Y型分子筛其脱硫率最高,可达到83%和90%。并通过BET,XRD,SEM,TEM测试各吸附剂改性前后的表面积、孔径、晶体结构、形貌和表面酸性的变化。经测试发现:改性之后吸附剂的表面积、孔径都有相应的减小,酸性增强,吸附剂TEM图像上出现了许多代表金属氧化物的黑色点状颗粒且分散比较均匀,且金属改性后随吸附剂酸性的增强其吸附性能也有所增强。


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