芳烃储罐及装船作业排气治理技术应用

对比分析了现有石化VOCs（挥发性有机物）废气治理方面的几种技术,介绍了低温重芳烃吸收-吸附-催化氧化工艺在某石化企业芳烃储罐及装船排气治理技术工业应用情况。废气治理装置的操作条件：低温重芳烃吸收液气比40～60 L/m³,吸收温度5～15℃,吸收塔和吸附罐操作压力0.18 MPa,吸附时间30 min,吸附罐解吸压力-0.095 MPa,废气进入催化氧化反应器的总烃的质量浓度为3 000～6 000 mg/m³,催化氧化反应温度350～410℃,反应器体积空速5 000～20 000 h^-1。治理装置的净化气中非甲烷总烃的质量浓度均小于10 mg/m³,苯、甲苯、二甲苯浓度小于仪器最低检出限。净化气污染物排放浓度满足环保排放标准和企业相关排放指标要求。     

Cu改性活性炭用于氢气中噻吩的吸附

以商业化的活性炭(AC)为载体,采用等体积浸渍法制备了不同金属改性的活性炭吸附剂,用于脱除氢气中的噻吩,采用固定床动态吸附法考察了过渡金属改性吸附剂及不同含量Cu改性吸附剂对噻吩的脱除性能。利用N₂吸附-脱附、X射线衍射、扫描电子显微镜和能量色散谱等方法对吸附剂进行了表征和分析。结果表明：Cu负载量(w)为3%时,活性炭具有最佳脱硫能力,噻吩穿透时间为22 h,比未改性的活性炭吸附剂延长7 h;活性炭经Cu改性后仍保留了丰富的多孔结构,但比表面积和孔体积均有所下降;改变活性组分CuO在吸附剂表面的分布,对改性吸附剂吸附噻吩有较好的促进作用,有助于提高吸附噻吩的容量。     

改性ZSM-5分子筛及其催化苯甲醇烷基化反应

采用酸碱改性对ZSM-5分子筛进行了改性,通过XRD、SEM、N₂吸-脱附和NH₃-TPD等手段对处理前后的样品进行了表征,并研究改性分子筛催化剂的苯甲醇烷基化催化性能。结果表明：适宜的酸碱改性浓度分别为0.1 mol/L和0.3 mol/L,通过碱改性,可以脱除分子筛部分骨架硅,再由酸液洗涤,可去除催化剂表面的附着物,引入一定量的介孔,比表面积增大,暴露出更多的活性位。与改性前相比,介孔体积由0.10 m3/g提高至0.47 m³/g,比表面积由385 m²/g增至452 m²/g,酸量基本保持不变;在温度460℃,总质量空速2.0 h^-1,苯与甲醇摩尔比1:1,压力0.5 MPa(H₂)时,最优催化剂可连续运行2 016 h,苯转化率最大为63.31%,甲苯和二甲苯选择性最大为95.71%,对二甲苯选择性为26.89%,苯甲醇烷基化催化性能和稳定性能良好。     

废树脂催化剂制活性炭及其吸附脱除液化气中含硫化合物研究

以废树脂催化剂作为前躯体,经预处理、炭化和KOH活化后制备微球活性炭KAC,在最佳活化条件（碱/炭质量比4:1,活化温度800℃,活化时间1 h）下,所得KAC的比表面积可达2 769 m²/g,总孔体积为1.871 cm³/g。采用等体积浸渍法制备铜离子负载活性炭吸附剂Cu-KAC,试验结果表明,铜离子改性可显著提高吸附剂对液化气的吸附脱硫性能,当铜离子负载量（w）为10% 时,在氮气气氛、400 ℃下焙烧2 h后得到的吸附剂脱硫性能最佳。二甲基二硫醚-程序升温脱附分析结果表明,与KAC相比,Cu-KAC对二甲基二硫醚具有更强的络合吸附能力。Cu-KAC的再生性能考察结果表明,在氮气气氛、400 ℃下再生2 h,经4次连续再生后,再生吸附剂对液化气的脱硫率仍能达到60%左右。     

活性炭制备条件与天然气脱附量的关系

以石油焦为原料、KOH为活化剂，在不同的活化条件下制得了系列超高比表面积活性炭(S_BET＞2500 m²·g^-1) 吸附剂，以天然气作为吸附质研究了制备活性炭吸附剂的活化条件与天然气脱附量的关系。结果表明，制备超高比表面积活性炭吸附剂的活化条件对吸附剂的结构及其吸附储存天然气的能力具有较大的影响；在KOH/C质量比为3.0、活化时间为90 min、活化温度为800 ℃时，制得了比表面积达3348 m²·g^-1、大于或等于2 nm的孔所占的百分率为65.34%的超高比表面积活性炭；该活性炭吸附剂在25 ℃、2.5 MPa及8.0 MPa时，天然气脱附量分别达460.7 mL·g^-1、1043.8 mL·g^-1。     

流化催化裂化汽油吸附法深度脱硫工艺的研究

以臭氧氧化活性炭为吸附剂,对流化催化裂化(FCC)汽油进行吸附脱硫研究,探索了最佳吸附条件和最佳再生条件。实验结果表明,在活性炭颗粒大小为80～100目、吸附温度为80℃、原料液态空速为1.70h-1的最佳吸附条件下,可使初始硫含量为796μg/g的FCC汽油的初始流出液的硫含量降到18μg/g,初始脱硫率达97.7%;在脱附剂为乙醇、再生温度为60℃、脱附剂液态空速为1.70h-1的最佳再生条件下再生活性炭,循环使用3次时仍可使初始流出液的硫含量降到45μg/g,初始脱硫率达94.3%。     

超高比面积活性炭上天然气脱附性能研究

制备了孔分布相同比表面积不同、比表面积相同孔分布不同的系列超高比表面积(S>2500 m²/g)活性炭，以天然气为吸附质研究了活性炭吸附剂比表面积及孔分布对天然气脱附性能的影响。结果表明：天然气脱附量随活性炭的比表面积及中孔百分率的增加而增加；在25 ℃、3.5 MPa下，脱附量(V)与超高比表面积活性炭的比表面积(S)满足关系式：V＝0.197S－78.0；脱附量与超高比表面积活性炭中孔百分率(X)满足关系式：V＝2.18X＋3.24×10²；活性炭的比表面积越大，脱附量受吸附压力及温度的影响越大；活性炭中孔百分率越大，脱附量受吸附压力的影响越大，而吸附温度对具有不同孔分布的活性炭脱附量的影响则具有一致性。     

Ni/HZSM-5吸附法深度脱除低浓度NO

 摘要: 利用固定床研究了在Mn、Co、Cu和Ni氧化物改性的HZSM-5(25)上吸附法深度脱除N2中低浓度NO的性能,同时考察了不同载体、Ni负载量、温度和杂质气体对该类吸附剂吸附脱除NO的影响,利用TPD实验考察了吸附剂的再生性能。结果表明,4种改性HZSM-5(25)中,Ni/HZSM-5(25)的吸附脱除NO的性能最佳。Ni负载量为3.85%的Ni/HZSM-5(25),在常温常压下吸附脱除N2中的NO（150×10-6）时,NO穿透吸附量最高达6.14 mg/g;N2中7% O2可使NO的穿透吸附量提高近1倍,10% CO2使NO的穿透吸附量略有降低。该类吸附剂可以用N2在670 K温度下吹扫再生。     

TCN-TiO2/Zn(CH3COO)2-ACF复合材料吸附耦合光催化降解烷烃类VOCs性能研究

采用Zn(CH₃COO)₂通过超声-真空浸渍法对活性炭纤维(ACF)进行改性，通过水热横向热剥离法制备了管状氮化碳(TCN),并将其与TiO₂复合并负载于改性ACF上制备成TCN-TiO₂/Zn(CH₃COO)₂-ACF复合材料。应用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见分光光谱、光致发光光谱、光电流响应曲线对复合材料进行表征，并对复合材料催化正己烷降解的机理与降解率进行了研究。结果表明：光照条件下，TCN质量分数为4%的复合材料对正己烷的降解效果最好，其最佳的制备条件为负载2次、450℃下煅烧。采用此条件所制复合光催化剂，在体积空速为1 000 h^-1的条件下，质量浓度为200 mg/m³的正己烷气体降解率可达到87.9%。采用Zn(CH₃COO)₂对ACF进行改性，使ACF吸...     

FCC汽油吸附脱硫工艺的研究

在实验室固定床中试装置上以硫含量为1290μg/g的FCC汽油为原料对FCC汽油吸附脱硫工艺（LADS技术）的工艺条件进行了考察。结果表明，在吸附温度为65-85℃，吸附空速为2.0h^-1，脱附空速为2.0h^-1，吸附剂与脱附剂之比为0.5。吸附剂与原料油之比为0.5时，精制油的硫含量为760μg/g，精制油的收率为99.05%；在吸附温度为65-85℃，吸附空速为1.0h^-1，脱附空速为1.0h^-1。吸附剂与脱附剂之比为1.0，吸附剂与原料油之比为1.0时。精制油的硫含量为360μg/g,精制油的收率为97.40%；两种操作条件下精制油的辛烷值几乎不损失。     

高效脱除液化石油气中2-氯丁烷吸附剂的研究

以铜为活性组分,以硅藻土、活性氧化铝、活性炭和13X分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列脱氯吸附剂,用于液化石油气中2-氯丁烷的脱除。在固定床反应器上研究了空速和吸附温度对吸附过程的影响,并考察了吸附剂的再生效果。实验结果表明:负载铜的13X分子筛具有最好的吸附效果,其吸附容量可达5.0%,降低液化石油气空速有利于提高吸附容量,升高吸附温度对吸附脱氯不利,且会降低吸附剂吸附容量。采用空气高温加热法对制备的吸附剂进行再生,多次反应再生循环实验结果证明吸附剂再生效果良好。     

改性Y型分子筛吸附脱除模拟油品中氯辛烷

分别采用离子交换法和等体积浸渍法对Na-Y分子筛进行改性。利用低温氮气吸附 脱附、X射线衍射、X射线荧光光谱和氨气程序升温脱附等手段对改性分子筛进行表征。考察了改性方法、交换的离子类型、吸附时间、吸附温度和吸附剂与油品质量比等因素对改性分子筛吸附脱除模拟油品中氯辛烷性能的影响,并研究了其再生循环使用性能。结果表明：离子交换法制备的Cu-Y分子筛的吸附脱氯性能高于等体积浸渍法制备的CuO/Y分子筛。经Co²⁺、Cu²⁺、Ag⁺改性的Y型分子筛,其脱氯性能较Na-Y分子筛显著增加,其中Cu-Y分子筛的脱氯性能最好。当Cu-Y分子筛与油品质量比为1∶5、吸附温度为20 ℃、吸附时间为1 h时,脱氯率达到91.9%。NH₃-TPD表征显示,分子筛的表面酸性对其脱氯性能具有显著影响,分子筛表面总酸量越大,其脱氯性能越高。Cu-Y分子筛再生循环使用7次后,其比表面积及酸量有少量减小,导致其脱氯性能略微降低。     

活性炭吸附回收油气的研究

以活性炭为吸附剂吸附分离油气与氮气的混合气,采用氮吸附法表征活性炭的孔结构,分析活性炭孔隙结构、油气的进口浓度和吸附床层尺寸对吸附性能的影响,探讨真空度和脱附时间对脱附性能的影响。结果表明,活性炭对油气的吸附能力取决于其孔径为1～2nm孔的发达程度;虽然增大进口油气浓度可提高穿透吸附量,但是要以缩短穿透时间和较高的床层温升为代价;较大的床层尺寸可在提高穿透吸附量的同时保证较长的穿透时间和较低的床层温升;降低真空度、延长脱附时间有利于油气的脱附,但是在满足较高脱附率的同时要兼顾到操作费用的降低。     

镁改性ZSM-5分子筛的制备及其催化苯与甲醇烷基化反应性能

制备了不同镁负载量的镁改性多级孔ZSM-5催化剂,采用X射线衍射、N₂吸附-脱附、NH₃程序升温脱附等分析手段对镁改性ZSM-5催化剂进行表征,考察了反应温度、质量空速、原料配比、镁负载量对镁改性ZSM-5催化剂催化苯与甲醇烷基化反应性能的影响,并对催化剂稳定性进行评价。结果表明：镁改性ZSM-5催化剂催化苯与甲醇烷基化反应最佳的工艺条件为：反应温度470 ℃,质量空速2.0 h^-1,苯与甲醇摩尔比1∶1;在最佳工艺条件下,镁负载量（w）为3%的改性ZSM-5催化剂可连续运行1 300 h,苯平均转化率大于54%,甲苯和二甲苯的平均选择性大于90%,乙苯平均选择性低于1.5%;催化剂再生后的反应活性和稳定性与新鲜催化剂相当;催化剂经过了工业试验验证,具备工业应用前景。     

变压器油固定床脱水工艺的开发

针对变压器油真空滤油工艺的诸多不足,探索将常温常压固定床吸附技术用于变压器油脱水的可行性,并考察了改性树脂、5A分子筛、活性炭、硅胶等吸附材料的性能。结果表明：在考察的吸附材料中,改性树脂脱水剂的性能最优,无水氯化钙次之,硅胶和5A分子筛的性能最差;当原料变压器油水质量分数为33 μg/g时,在质量空速30 h^-1条件下进行固定床吸附脱水后,变压器油初期水质量分数达10 μg/g以下;以固定床出口变压器油水质量分数大于20 μg/g为脱水剂失活标准,新鲜改性树脂脱水剂的吸附容量为96.03 mg/g;吸水改性树脂可多次再生循环利用,再生后改性树脂脱水剂的吸附容量轻微下降。     

固废基活性炭制备及其甲苯吸附机制研究

采用固废资源废弃活性炭为炭源前驱体,加入碱性助剂,经炭活化制备了再生活性炭（RAC, regeneration activatied carbon）样品,并进一步通过高铁酸钾改性处理,最终制备得到高性能VOCs吸附炭。同时通过SEM、RAMAN、FT-IR、XPS、动/静态吸附等表征设备,对改性前后的样品进行系统研究。研究结果表明,经过强氧化剂高铁酸钾改性后的RAC比表面积和孔体积提升了1.4倍,缺陷程度增强,表面含氧官能团含量显著增加。其中高铁酸钾改性24h后的样品对甲苯动态吸附性能最好（375.5mg/g）,相比于原始样品RAC动态吸附量（192.8mg/g）增加了一倍;静态吸附测试结果发现RAC-6%K2FeO4+H2SO4-24h最大静态吸附量为796mg/g,表明高铁酸钾改性处理,能够显著增加RAC的VOCs吸附性能。此外,通过连续吸-脱附循环实验测试发现,第五次再生后的样品RAC-6%K2FeO4+H2SO4-24h仍然保持91%的吸附性能,具有良好的循环稳定性,对于工业VOCs废气的高效净化具有重要应用价值。     

高效吸附精制脱除石脑油中氮化物的研究

用载酸13 X分子筛吸附脱除中国石油化工股份有限公司安庆分公司石脑油中的有机氮化物,浸渍剂为磷酸溶液。结果表明,脱氮后,石脑油有机氮质量分数可降至小于0.7×10-6,脱除率为84.5%;单次循环吸附脱除石脑油中的有机氮时,m(石脑油)/m(吸附剂)为190.3;最佳液相吸附脱氮条件为吸附温度20℃,空速6 h-1;脱附条件为温度200℃,氮气空速60 h-1,脱附时间3 h;先对失活吸附剂脱附,然后用磷酸溶液再生,活性可恢复为新鲜吸附剂的92.3%。     

La含量对CuO/AC吸附剂结构及性能的影响

采用等体积浸渍法制备了不同La负载量的Cu O-La/AC(AC为活性炭)吸附剂。在吸附温度30℃、吸附压力0.3 MPa条件下，考察了吸附剂脱除氢气中羰基硫（COS）的性能，并利用XRD,BET,SEM、N2吸附-脱附等方法对吸附剂的结构进行表征，探讨了吸附剂微观结构与脱除COS性能之间的关系。实验结果表明，掺杂助活性组分La有助于CuO/AC吸附剂脱除COS的效果和穿透硫容的提高，且随La负载量的增加，吸附剂的比表面积、孔体积、吸附性能均呈现先增加后减小的趋势。La负载量为0.1%(w)的5CuO-La/AC吸附剂的CuO分散性最好，脱除COS性能最佳，穿透时间达到34 h，穿透硫容为29.67 mg/g。     

活性炭的改性及对乙烯的吸附性

为回收高密度聚乙烯装置尾气中的烃类组份 ,经过试验 ,筛选出对烃类有良好选择吸附性能的活性炭吸附剂 ,为进一步改善活性炭的吸附性能 ,采用不同方法改性 ,改性活性炭吸附乙烯性能有显著提高 ,乙烯的平衡吸附量由3 45mmol/ g提高至 5 5mmol/g ,混合气通过吸附剂床层时乙烯的穿透时间由 2 6min延长至 42min     

介孔碳及其铁改性材料吸附水中对硝基苯酚

采用水热合成法以F127为模板剂制备介孔碳材料（MC）,一步合成法引入Fe(NO ₃ ) ₃ •9H₂O得到铁改性介孔碳材料（Fe/MC-x,x为合成原料中铁源与间苯二酚的摩尔比,x=0.5、1、1.5）,对改性前后的材料进行TEM、N₂吸-脱附、XRD及FI-TR表征,通过考察吸附剂量、吸附等温线、吸附动力学对其吸附水中对硝基苯酚（p-NP）进行了研究。结果表明,所得MC和Fe/MC-x的孔径分布集中于3~4 nm,比表面积分别为643.6、635.6、636.0和587.2m²/g。实验条件下,Fe/MC-x的吸附性能优于MC,其中Fe/MC-1.0有最大吸附量220.35 mg/g,对应去除率为92.33%;平衡吸附量均与初始浓度呈正相关,与吸附剂投加量呈负相关,高温不利于吸附,P-NP在MC和MC-x上的吸附行为符合Freundlich模型;改性行为加快了吸附速率,吸附过程符合准二级动力学模型,主要为化学吸附控制吸附速率。