Ni-ZnO吸附劑反應(yīng)吸附脫硫性能的研究.pdf

1、反應(yīng)吸附脫硫技術(shù)(RADS)既具備催化加氫脫硫技術(shù)的優(yōu)勢又具備吸附脫硫的優(yōu)點(diǎn),能夠在保持辛烷值的前提下達(dá)到深度和超深度脫硫的目的。本文以尿素為沉淀劑,采用均勻共沉淀法制備了Ni/ZnO吸附劑,以模擬溶液為原料油,采用固定床微反裝置對吸附劑進(jìn)行評價,系統(tǒng)的研究了吸附劑的脫硫性能,采用N2吸附脫附、XRD、H2-TPR、TG-DTA、SEM-EDS等分析手段對吸附劑進(jìn)行表征,并對吸附劑的吸附機(jī)理進(jìn)行研究和探討,對吸附劑進(jìn)行了載體的改性,主要

2、的研究內(nèi)容如下:
　　采用均勻共沉淀法制備的Ni/ZnO吸附劑,通過吸附劑的評價實(shí)驗(yàn)得出吸附劑的制備過程中的最佳焙燒溫度程序?yàn)樵?70℃下煅燒2h,升溫至250℃煅燒2h,最后在460℃下煅燒6h,表面活性劑的最適宜添加量20g,最佳的鋅鎳摩爾比為5。
　　Ni/ZnO脫硫的最適宜吸附脫硫工藝條件為:反應(yīng)吸附溫度為400°C,反應(yīng)吸附壓力為1.0MPa,H2/oil體積比為300,最佳的體積空速60h-1。在最佳的操作條件下

3、,以模擬油A和B為進(jìn)料,Ni/ZnO吸附劑的穿透硫容分別為230.4mg-s/g-sorb和169.8mg-s/g-sorb(穿透水平10mg/L)。
　　采用氣相色譜法和吸附熱的方法研究含硫化合物與吸附劑Ni/ZnO的相互作用機(jī)理。采用X-射線衍射法對吸附劑反應(yīng)吸附脫硫過程中的活性組分Ni與ZnO的硫化情況進(jìn)行表征,從吸附劑中各物質(zhì)物種轉(zhuǎn)變的角度進(jìn)一步探討反應(yīng)吸附脫硫的機(jī)理。首先,噻吩與吸附劑表面的Ni形成S-M鍵。由于Ni-S

4、鍵很強(qiáng)的交互作用,在電子轉(zhuǎn)移的作用下會導(dǎo)致C-S鍵變?nèi)?直至鍵的斷裂。由于C-S鍵的斷裂,而導(dǎo)致NiSx的生成,剩余的烴類物種釋放回到原料油中。然后Ni被硫化形成NiSx,剩余的烴類物種釋放回到原料油中。第二步,NiSx在氫氣存在的條件下生成單質(zhì)Ni,同時生成H2S。最后,H2S與吸附劑中ZnO接觸吸附反應(yīng)生成ZnS,將脫除的S儲存至ZnO中,此過程不斷循環(huán),直至吸附劑失活。
　　以Ni-ZnO作為活性組分,以四種不同的金屬氧化物

5、為載體,考察負(fù)載不同載體的吸附劑的反應(yīng)吸附脫硫性能。研究過程中采用BET、XRD、H2-TPR等表征技術(shù)來確定不同金屬氧化物載體對脫硫吸附劑比表面積、孔徑分布及還原性能大小的影響以及活性組分與載體組分的相互作用強(qiáng)度?？疾觳煌饘傺趸镙d體的Ni-ZnO基吸附劑對烯烴的選擇性,從而篩選出脫硫活性高、烯烴飽和率低的吸附劑作為最佳載體改性的吸附劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,吸附劑NiZnO/TiO2的脫硫性能最優(yōu),烯烴的飽和率也最低。不同金屬氧化物載體改