溶剂pH对Ce-SBA-15吸附剂酸活性位构筑及脱硫性能的影响

采用浸渍法制备Ce-SBA-15吸附剂,运用N2吸附-脱附技术和NH3-TPD技术表征吸附剂的物化性质,采用静态吸附实验、固定床动态吸附穿透实验和萃取实验考察吸附剂的脱硫效果。将吸附剂物化性质和脱硫效果相关联,考察制备过程中溶剂pH对Ce-SBA-15吸附剂酸活性位构筑及脱硫性能的影响。研究表明,溶剂的pH对Ce-SBA-15脱硫吸附剂酸活性位的构筑存在强静电吸附作用和氧化还原作用两种影响。强酸性条件能够抑制氧化反应的发生,同时由于强静电吸附作用实现Ce物种的高度分散。弱酸性条件由于氧化反应的发生导致Ce物种发生转化而难以形成有效噻吩吸附活性位。最佳的pH为3,此条件下制备的Ce-SBA-15(3)吸附剂保持有最优的物化性质和噻吩吸附脱除能力。     

金属改性13X分子筛及对石脑油吸附脱氯研究

以13X分子筛为载体,MgO和Fe2O3为活性组分,采用浸渍法制备了MgO/13X、Fe2O3/13X、MgO⁃Fe2O3/13X等三种吸附剂。利用XRD、N2吸附⁃脱附、TG⁃DTA等表征技术对制备的吸附剂结构进行了分析,并考察了吸附剂对石脑油的脱氯效果。结果表明,MgO和Fe2O3等金属氧化物均匀负载于13X分子筛上,且改性后的吸附剂比表面积和孔径略有增加,孔容有所减小。通过对比得出MgO⁃Fe2O3/13X吸附剂的脱氯效果最佳,最佳条件为吸附时间2 h、吸附温度60 ℃、剂油体积比1∶40的情况下,脱氯率最高,达到89%。通过拟合结果可知,吸附过程符合准二级吸附动力学模型,主要为物理吸附过程。     

氧化⁃萃取法脱除减黏裂化柴油中硫化物

采用氧化⁃萃取法对减黏裂化柴油进行脱硫研究。使用O₃为氧化剂,甲酸为催化剂,并用极性有机溶剂萃取分离柴油中含硫化合物氧化反应生成的亚砜、砜类等极性氧化物。考察了反应体系中氧化时间、氧化温度、萃取剂油体积比以及甲酸质量分数对柴油脱硫率的影响,并确定了最佳工艺条件。结果表明,在氧化⁃萃取工艺条件下,减黏裂化柴油的硫质量分数由4 980 μg/g降低至490 μg/g,脱硫率为90%。通过对减黏裂化柴油氧化前后的性质对比可知,氧化⁃萃取法可以改善减黏裂化柴油的色度和酸值等性能。     

汽油与柴油吸附脱硫技术研究与开发(I)——国内外发展现状

随着环保法规的日益严格 ,世界范围内对车用发动机燃料的质量要求越来越严格 ,随之出现了低硫、低芳烃和低烯烃含量的“清洁燃料” ,其中硫含量问题已经成为国内外各大石油炼制企业生产低硫 ,特别是超低硫车用发动机燃料的技术关键。汽油与柴油吸附脱硫技术就是近年来开发的生产低硫车用发动机燃料的新技术 ,亦是近期国内外各大石油公司研究与开发的重点课题之一。从吸附剂以及吸附脱硫工艺等方面对汽油与柴油吸附脱硫技术的发展进行了综述。从现有的各种技术看 ,采用吸附法脱除汽油与柴油中的含硫化合物 ,具有投资及操作费用低等优点 ,具有较大的发展空间及应用潜力     

改性分子筛吸附脱硫

以ZSM-5、Y型、MCM-41分子筛为载体,采用离子交换法制备了一系列用于汽油脱硫的负载金属离子的改性分子筛吸附剂。对不同的吸附剂作了X-射线衍射和比表面积分析,考察了静态吸附条件对其脱硫性能的影响。结果表明,不同吸附剂对噻吩的吸附效果不同,CuY的效果较为明显,并得出适宜的吸附条件:常温,常压,剂油质量比为0.15。通过对再生前后吸附剂CuY的变化分析,对吸附脱硫的机理进行了探讨。     

Cu(I)金属有机骨架材料在汽油吸附脱硫中的应用

以金属骨架材料Cu2(4,4′-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)为吸附剂,研究了吸附时间、吸附剂用量和1-辛烯含量等对模拟油脱硫的影响。结果表明,在常温常压、Cu和S物质的量比为2、烯烃质量分数为30%、吸附时间120min下,脱硫率可达75.6%。在此基础上,研究了其对加氢后汽油的吸附脱硫效果。结果表明,吸附剂可以把加氢后汽油的含硫质量分数从40μg/g降低到8μg/g;再生后的吸附剂重复使用6次,其性能基本不变。     

CuY／Beta对燃料油吸附脱硫性能的研究

采用液相离子交换法制备了CuY/Beta吸附剂,利用X射线衍射分析（XRD）、傅里叶红外变换光谱仪（FTIR）、N2吸附-脱附、吡啶吸附原位红外（Py-IR）等手段对吸附剂进行了表征。利用间歇静态法和固定床穿透曲线法相结合的手段来考察吸附剂对真实燃料油催化裂化油（FCC ）以及加氢脱硫油（HDS ）的脱硫性能。实验研究表明,CuY/Beta吸附剂与本实验室前期液相离子交换法制备的CuY吸附剂相比,CuY/Beta吸附剂的表面Lewis （L）酸酸量增多,但其强度减弱。通过对其吸附脱硫性能考察发现,与NaY/Beta复合分子筛和CuY吸附剂相比,CuY/Beta吸附剂对以上两种燃料油表现出更好的吸附脱硫效果。     

吸附法处理重金属废水的研究现状及进展

介绍了我国重金属污染现状及传统重金属废水处理技术分类,在此基础上,综述了吸附法处理重金属废水研究及进展。分别从物理吸附、化学吸附和生物吸附三方面介绍了吸附法处理重金属废水的机理;对不同类型吸附剂在处理废水中重金属离子的效果及规律作了分析介绍,重点介绍了高分子吸附剂和生物吸附剂处理废水中重金属离子的进展,指出生物吸附机理的研究、微生物吸附材料、新型纳米复合吸附材料、选择性吸附材料开发是未来重金属废水吸附处理的发展方向。     

载铜活性炭低温脱硫及其制备影响因素研究

活性炭负载铜催化剂有较好的低温脱硫性能.本文针对钢铁企业烧结烟气低温特点,开展了椰壳活性炭炭基脱硫性能研究,得出反应温度越低物理吸附越有利,反应温度越高化学吸附越好,分析表明炭基脱硫机理为SO_2、O_2和H_2O被活性炭吸附成为吸附态,并在微孔条件下形成硫酸.以椰壳活性炭为载体负载活性组分Cu,开展了载铜催化剂脱硫反应温度、空速、O_2浓度、SO_2浓度和H_2O含量的影响因素研究,针对催化剂焙烧温度和负载量制备条件进行了探讨,获得催化剂脱硫各影响因素最佳参数及条件,研究载铜催化剂脱硫机理表明:SO_2先以吸附形态附着于Cu/AC,吸附态SO_2再被活性组分铜氧化成吸附态SO_3,SO_3与周边的Cu发生反应生成CuSO_4.研究成果可为烧结烟气低温脱硫及多污染物协同治理提供借鉴.     

改性Ni⁃MOF⁃74的微观结构及脱碳性能研究

利用溶剂热合成法合成了Ni⁃MOF⁃74及Li⁃Ni⁃MOF⁃74,研究了其微观结构特征以及脱碳性能,进行了XRD表征、N2吸脱附实验以及CO2/N2动态穿透实验。结果表明,两种吸附剂的XRD图谱吻合,改性材料中金属Li的引入,增大晶面间距,BET比表面积分别为391.14、1 024.89 m2/g,孔容积分别为0.346、0.645 cm3/g,孔径分布均在0.7~1.2 nm。在298 K、0.1 MPa下,进气流速为50 mL/min时,Ni⁃MOF⁃74和Li⁃Ni⁃MOF⁃74的穿透时间分别为114、142 s,说明改性后的MOFs的吸附分离性能更好。     

CuHY分子筛吸附剂的等体积浸渍法制备及其脱硫性能考察

采用等体积浸渍法制备了CuHY分子筛吸附剂,运用XRD表征了吸附剂的晶体结构,Py-FT-IR技术表征了吸附剂的表面酸性能,利用固定床穿透曲线技术、WK-2D微库仑仪评价了改性分子筛的吸附脱硫性能。结果表明,当铜负载量为4%时,其吸附脱硫能力较佳,随着分子筛吸附剂的表面B酸量和表面L酸量比值的减小,其吸附脱硫性能越强。而当铜负载量较大时,因其表面出现氧化铜,而使其表面基本不存在B酸,吸附脱硫能力大大减弱。     

M/AC和MY分子筛吸附脱除FCC汽油中硫的研究

制备了金属离子改性吸附剂--M/AC和MY分子筛,用于真实汽油吸附脱硫,并检测了它们对真实汽油的脱硫效果。其中考察不同金属离子改性吸附剂、吸附剂的用量(剂油比)等对脱硫性能的影响,及改性后的吸附剂Cu/AC于不同吸附温度和不同吸附时间对脱硫性能的影响。结果表明:Cu2+、Ag+改性的分子筛和活性炭表现出良好的吸附能力,并且活性炭对FCC汽油脱硫性能优于NaY分子筛的脱硫性能。综合考虑,筛选出吸附剂Cu2+/AC,在温度为30℃、静态吸附6 h、剂油比(g/mL)为1∶10的条件下对FCC燃料油吸附脱硫最佳。     

NiCeY吸附剂的制备及脱硫性能

采用超声辅助的液相离子交换法制备了NiCeY吸附剂,利用XRD、BET和ICP技术对吸附剂进行了表征。以二苯并噻吩/正壬烷/苯为模拟油体系,考察了NiCeY 吸附剂的吸附条件对吸附脱硫性能的影响。NiCeY吸附剂的最佳吸附条件为:常温常压下NiCeY吸附剂与模拟油质量比为1∶20,吸附时间为5h,NiCeY 吸附剂对二苯并噻吩的吸附硫容量为10.83mg/g。考察芳烃存在对吸附剂脱硫性能的影响,发现NiCeY吸附剂中Ce离子的引入可以提高吸附剂的选择性,Ni离子的引入可以提高吸附剂的吸附硫容量,两种离子的协同作用使吸附剂具有高的吸附硫容和抗芳烃竞争吸附的能力,且NiCeY吸附剂具有良好的再生性能。     

负载型Zn/活性炭脱硫剂的试验研究

硫化氢是一种有毒有害气体,直接排放会污染大气环境。其脱除方法很多,在干法脱硫的基础上,研究了将活性炭浸渍到硝酸锌溶液中混合制得的脱硫剂用于脱除硫化氢的试验,并对脱硫机理进行了初步探讨。结果表明,负载型Zn/活性炭脱硫剂比纯活性炭具有较好的脱硫效率,并且脱硫效率随吸附剂高度的增加而增加,其脱硫机理主要是吸附作用,不仅有物理吸附,而且有化学吸附。     

微湿气体法处理Y型分子筛对FCC汽油吸附脱硫的影响

以Y型分子筛为载体、不同质量分数的硝酸镍为活性组分,采用浸渍法制得一种FCC汽油吸附脱硫吸附剂。在不同温度下用微湿气体法处理载体,得到比表面积为780m2/g、孔径为0.742nm且孔结构较为均匀的吸附剂。利用微型反应装置,在不同空速下,考察吸附剂吸附脱硫的活性。结果表明:硝酸镍质量分数为15%,对载体的处理温度为950℃,空速为0.5h-1时,与未经处理的吸附剂相比,微湿气体处理的吸附剂具有较好的吸附活性,吸附脱硫率达到89%。     

HY/MCM-41分子筛的制备及改性后在吸附脱硫中的应用

采用附晶生长法合成了HY/MCM-41复合分子筛,利用X射线衍射仪(XRD)、N2吸附脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、智能重量分析仪(IGA)、吡啶原位红外(Py-IR)等技术对其物化性质进行了表征,发现HY/MCM-41复合分子筛具有微孔和介孔的双重孔道分布,且形貌为核壳结构。通过对金属Ce离子改性制得吸附剂的吸附脱硫性能考察,发现固相研磨法改性的吸附剂在空速为5h-1时吸附穿透硫容量可达1.81mg/g,大于液相离子交换法改性的吸附剂吸附穿透硫容量1.32mg/g。采用静态间歇法时,固相改性的吸附剂的脱硫率可达90.6%,高于液相改性的吸附剂脱硫率81.2%。同时发现,吸附剂表面的B酸对吸附脱硫有着抑制作用,而L酸尤其是弱的L酸的酸量与吸附脱硫性能有着正相关关系。     

改性活性炭对水溶液中氟离子的吸附性能

选用氧化镁改性活性炭（MgO—AC）为新型吸附剂,用于去除水溶液中的氟离子．系统地研究了反应时间、吸附剂最佳投加量、pH、温度等因素对吸附剂除氟性能的影响情况．反应系统达到吸附平衡的时间为180min．吸附剂最佳投加量为2．8g／L．pH值是影响吸附过程的重要因素之一,本研究最佳反应pH范围为6．0—8．0．吸附等温线研究发现MgO—AC除氟剂吸附等温线方程均符合Langmuir吸附等温线模型,且吸附量随着温度的升高而升高．吸附动力学研究发现动力学数据较好的的符合伪二级动力学模型．本研究对MgO—AC除氟的机理进行了初步探讨．廉价以及较高的吸附性能等优点表明MgO—AC是一种有实际应用潜力除氟材料．     

V2O5/g⁃C3N4催化剂的制备及其模拟油中硫化物的脱除

以三聚氰胺、偏钒酸铵、硼酸为前驱体,通过煅烧法制备V₂O₅/g⁃C₃N₄催化剂。采用XRD、FT⁃IR、XPS、SEM和BET等技术对催化剂的结构与形貌进行表征。以V₂O₅/g⁃C₃N₄为催化剂,乙腈为萃取剂,H₂O₂为氧化剂对模拟油中二苯并噻吩（DBT）的脱除进行考察。探究了反应温度、催化剂质量、萃取剂体积、n(H₂O₂)/n(S)以及不同硫化物等因素对脱硫效果的影响。在模拟油体积为5.0 mL、萃取剂乙腈体积为3.0 mL、n(H₂O₂)/n(S)=8、催化剂质量为0.02 g、反应温度为30 ℃和反应时间为60 min的最佳条件下,DBT的脱除率达到91.9%,经过5次催化剂再生后脱硫率仍可以达到85.7%。     

介孔分子筛Ce-MCM-41的深度吸附脱硫

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,硝酸铈为铈源,硅酸钠为硅源,采用水热合成法制备了MCM-41和Ce-MCM-41介孔分子筛,并用XRD、IR方法对样品进行了表征。在常温常压下,研究了纯硅MCM-41和不同铈含量的Ce-MCM-41作为吸附剂对模拟燃料以及真实FCC汽油的脱硫性能。结果表明,纯硅MCM-41对模拟燃料中噻吩的吸附脱硫率效果较差。Ce-MCM-41的脱硫率随着吸附剂中铈含量的增加而显著提高。噻吩吸附容量的提高与Ce-MCM-41的Lewis酸的酸强度及酸密度有直接关系。但在对FCC汽油的吸附脱硫试验中,吸附脱硫效果不佳。     

硅胶负载铜基功能化离子液体合成及脱硫性能

合成了有机胺型铜基离子液体Et_3NHCl·CuCl_2,并通过浸渍法分别将其负载到硅胶表面,得到负载型离子液体脱硫剂,记为Et_3NHCl·CuCl_2-SiO_2。采用FI-IR、BET等分析手段对其进行了表征,结果得到Et_3NHCl·CuCl_2成功负载硅胶表面,通过固定床脱硫系统对Et_3NHCl·CuCl_2-SiO_2吸附性能进行了吸附温度及气体质量流量等条件进行了优化,同时对最优脱硫剂进行了脱硫机理以及再生性能的探讨。结果表明,最佳脱硫温度为100℃,H_2S气体质量流量为100 mL/min,脱硫效率保持100%的时间高达100 min。XPS的测试表明H_2S与脱硫剂反应生成稳定产物CuS,脱硫剂可以在氧气中再生,由于再生过程会生成中间产物SO_2,因此采用较低流量的氧气使SO_2能够被硅胶短暂吸附或者全部转化成硫酸。