活性炭基脫硫劑FCC汽油吸附脫硫性能評(píng)價(jià)及物化性質(zhì)表征.pdf

1、汽油中的硫化物燃燒生成的SO<,x>會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染。目前歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)汽油中的硫含量都進(jìn)行了嚴(yán)格的限制，我國(guó)也頒布了相關(guān)規(guī)定以限制汽油中的硫含量，并且規(guī)劃汽油質(zhì)量到2010年與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，如何有效的脫除汽油中的硫化物是國(guó)內(nèi)外煉油行業(yè)正在積極研究的課題。根據(jù)汽油中所含硫化物的特點(diǎn)，可以采用不同的物理或化學(xué)方法進(jìn)行脫硫處理。盡管傳統(tǒng)的加氫脫硫(HDS)能非常有效地脫除大部分含硫化物，但是在脫除二苯并噻吩及其衍生物時(shí)，遇到了嚴(yán)重的挑

2、戰(zhàn)。目前人們?cè)谘芯康姆羌託涿摿蚣夹g(shù)，主要有吸附脫硫、氧化脫硫、萃取脫硫以及生物脫硫等，其中吸附脫硫被認(rèn)為是有望在近期內(nèi)獲得重大突破的脫硫技術(shù)。 本論文通過(guò)等體積浸漬的方法制備了活性炭基脫硫劑，主要研究活性炭基脫硫劑經(jīng)金屬氧化物、無(wú)機(jī)酸、氧化劑改性后用于汽油吸附脫硫的情況，并對(duì)脫硫劑物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。 對(duì)負(fù)載CuO的脫硫劑(AC-CuO)和負(fù)載ZnO的脫硫劑(AC-ZnO)進(jìn)行了靜態(tài)吸附脫硫?qū)嶒?yàn)，結(jié)果表明，當(dāng)活性金屬

3、CuO含量3.0wt％，焙燒溫度350℃，油劑比1.0，吸附時(shí)間5.0h，吸附溫度80℃時(shí)，AC-CuO脫硫劑的脫硫率最大，為43.84％；活性金屬ZnO含量4.0wt％，焙燒溫度350℃，油劑比1.0，吸附時(shí)間5.0h，吸附溫度80℃時(shí)，可以達(dá)到最大脫硫率46.93％。 固定床動(dòng)態(tài)吸附脫硫?qū)嶒?yàn)結(jié)果表明：當(dāng)CuO含量3.0wt％，焙燒溫度350℃，焙燒時(shí)間2.0h，吸附溫度120℃，吸附空速3.0h<'-1>，油劑比1.0時(shí)，脫

4、硫劑AC-CuO可以達(dá)到最大脫硫率93.48％；當(dāng)ZnO含量5.0wt％，焙燒溫度350℃，焙燒時(shí)間1.0h，吸附溫度120℃，吸附空速4.0h<'-1>，油劑比1.0時(shí)，脫硫劑AC-ZnO可以達(dá)到最大脫硫率91.51％。在上述條件下考察了兩種脫硫劑的熱再生情況，相比于氮?dú)浠旌蠚?，氮?dú)庾鳛樵偕鷼怏w時(shí)，脫硫劑的再生效果好；對(duì)負(fù)載NiO的脫硫劑(AC-NiO)和負(fù)載M003的脫硫劑(AC-MoO<,3>)進(jìn)行了考察，當(dāng)活性炭負(fù)載了兩種金屬后

5、相比于未負(fù)載活性炭脫硫率增加，其中AC-NiO的脫硫效果要比AC-MoO<,3>好，吸附過(guò)程中通入氫氣后，脫硫率增加。 活性炭基脫硫劑FCC汽油吸附脫硫性能評(píng)價(jià)及物化性質(zhì)表征考察了無(wú)機(jī)酸處理對(duì)活性炭載體的吸附脫硫性能的影響，經(jīng)硝酸處理的脫硫劑(AC-NH)與經(jīng)硫酸和磷酸處理的脫硫劑(AC-SH，AC-PH)相比，擁有更好的脫硫性能。當(dāng)硝酸濃度65﹪，活化溫度80℃，焙燒溫度250℃，吸附脫硫溫度120℃，油劑比1.0時(shí)，脫硫率最

6、高可達(dá)90.43﹪。 考察了活性炭載體經(jīng)氧化劑處理后其吸附脫硫性能的變化，與雙氧水處理的脫硫劑(AC-H<,2>O<,2>)相比，過(guò)硫酸銨溶液處理的脫硫劑(AC-AP)擁有更好的吸附性能。當(dāng)過(guò)硫酸銨溶液濃度10﹪，活化溫度80℃，焙燒溫度250℃，吸附脫硫溫度120℃，油劑比1.0時(shí)，脫硫率最高可達(dá)92.13﹪。 氧化鋁基脫硫劑與相同吸附脫硫條件下的活性炭相比，其脫硫率較低；氧化鋁載體負(fù)載CuO和ZnO后，脫硫率增加。

7、 GC-FPD分析表明脫硫劑AC-CuO和AC-ZnO易于脫除汽油中苯并噻吩(BT)；在氫氣氣氛的情況下，脫硫劑AC-NiO對(duì)比苯并噻吩有較好的脫除作用，而脫硫劑AC-MoO<,3>基本不吸附苯并噻吩，但是可以吸附脫除碳二噻吩，甲基噻吩和噻吩，脫硫劑AC-ZnO-MoO<,3>對(duì)碳四噻吩以外的硫化物基本沒(méi)有吸附作用；酸處理脫硫劑和氧化劑處理脫硫劑優(yōu)先吸附脫除汽油中苯并噻吩。 差熱熱重分析實(shí)驗(yàn)表明，硝酸銅和硝酸鋅晶體的受熱分

8、解分為兩步進(jìn)行，且兩種晶體在350℃左右都可以完全分解；活性炭載體及硝酸處理脫硫劑受熱后的分解也分為兩步，且活性炭載體在100℃到600℃之間質(zhì)量基本恒定；脫硫后活性炭載體的失重臺(tái)階不太明顯。 X射線衍射分析表明脫硫劑AC-CuO在350℃下焙燒發(fā)現(xiàn)Cu<,2>O的衍射峰，在500℃和700℃下焙燒時(shí)，XRD譜圖中都發(fā)現(xiàn)了單質(zhì)Cu的衍射峰；而脫硫劑AC．ZnO脫硫前后的的XRD譜圖中都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)含鋅化合物的衍射峰；對(duì)活性炭載體以及