改性蒙脫土的制備及其對FCC模擬汽油的吸附脫硫性能研究.pdf

1、汽油脫硫?qū)Νh(huán)境保護(hù)具有重要的意義，吸附脫硫既是一種高效環(huán)保的汽油脫硫方法又是當(dāng)前科學(xué)研究熱點之一。蒙脫土具有豐富的孔道，在中國特別是內(nèi)蒙古儲量豐富，以蒙脫土為原料制備汽油脫硫吸附劑，既有利于環(huán)境保護(hù)，也可以促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，具有重要的實際應(yīng)用價值。
　　本研究以蒙脫土為原料，用金屬氧化物柱撐法、水熱合成法、等體積浸漬法、酸化處理、真空焙燒幾種不同的方法制備了幾種改性蒙脫土。對改性后的蒙脫土進(jìn)行了X射線衍射分析(XRD)、N2吸附脫

2、附、紅外(FI-IR)、掃描電鏡(SEM)及X射線能譜(EDS)分析、透射電鏡(TEM)等表征。將不同方法制備的改性蒙脫土應(yīng)用于FCC模擬汽油的靜態(tài)吸附脫硫?qū)嶒?，考察活性金屬類型及其化學(xué)環(huán)境，包括原土環(huán)境、鋯修飾環(huán)境、碳化環(huán)境和酸化處理環(huán)境，以及比表面積、吸附溫度等因素對吸附脫硫效果的影響，初步研究不同材料的吸附脫硫機(jī)理，具體研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　1、采用柱撐法制備了M(Ag、Cu、 Zn、Ni)-MMT吸附劑，測試了其吸附脫

3、硫性能，發(fā)現(xiàn)Cu柱撐的粘土材料吸附性能最佳;用水熱合成法制備了不同Zr含量的ZrO2-MMT吸附劑，發(fā)現(xiàn)噻吩與ZrO2-MMT之間相互作用較弱，噻吩平衡吸附量與比表面積成正比且隨溫度升高而下降，屬于物理吸附過程，其中具有15％鋯含量的吸附劑具有最大的比表面積和最大的平衡吸附量;浸漬法制備了Cu含量為10 wt.％的Cu-ZrO2-MMT吸附劑，發(fā)現(xiàn)隨著載體材料比表積和孔容增大，平衡吸附量增大;鋯含量為10％的吸附劑在40℃下吸附脫硫率達(dá)

4、到87.89％;銅和鋯含量均為10％的樣品，40℃以上的平衡吸附量遠(yuǎn)大于20℃下的平衡吸附量，從40℃到80℃平衡吸附量略有下降;噻吩與Cu-ZrO2-MMT表面之間具有較強(qiáng)的相互作用，大多數(shù)吸附屬于化學(xué)吸附。
　　2、用水熱合成法(C-hyd-MMT)和N2焙燒法(C-carb-MMT)制備了碳化蒙脫土，在相同實驗條件下對比兩種吸附劑的脫硫率效果發(fā)現(xiàn):C-carb-MMT的吸附脫硫率明顯大于C-hyd-MMT;以酸化處理后的蒙脫

5、土為前體，采用N2焙燒法制備碳化蒙脫土(H-C-MMT)，發(fā)現(xiàn)比表面及脫硫效果明顯好于N2焙燒法制備的C-carb-MMT材料;通過改變葡萄糖含量控制材料碳含量，發(fā)現(xiàn)20℃下葡萄糖含量為10wt.％時，平衡吸附量最大，脫硫率達(dá)到94％以上;在20℃到60℃之間，吸附以化學(xué)吸附為主，隨著溫度升高平衡吸附量略有增大，60℃下平衡吸附量達(dá)到99％以上;溫度達(dá)到80℃時，化學(xué)吸附平衡被破壞，平衡吸附量急劇下降;紅外考察結(jié)果表明，噻吩在這種碳修飾