吸附分离液蜡油中芳香烃的研究

采用吸附法分离了液蜡油中的芳烃,探讨了改性多孔炭、分子筛、硅胶以及聚苯乙烯树脂等不同吸附剂对芳烃的吸附性能。并对改性后的多孔炭吸附剂进行结构表征。结果表明：氢氧化钠改性条件下的多孔炭材料具有更高的比表面积,对芳烃的吸附量可达37.025 mg/g,吸附性能远大于分子筛、硅胶、聚苯乙烯树脂等未改性吸附剂,聚苯乙烯树脂对芳烃的吸附性能最差,吸附量16.025 mg/g。     

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。     

MTBE选择性吸附脱硫的研究

采用常温常压吸附法考察了各种分子筛吸附剂对模型溶液中二甲基二硫醚(DMDS)的吸附脱除性能。吸附活性结果表明,由于MTBE的强竞争吸附作用,仅ZSM-5分子筛可以从MTBE选择性吸附脱除DMDS,而其他分子筛均完全没有效果。ZSM-5所特有的十元环孔道是选择性吸附的关键。通过一系列过渡金属改性,结果显示,仅银离子改性吸附剂硫容上升。在模拟油中硫容从未改性的13.4mg/g提高到35.4mg/g。通过热重分析发现,S-M键的形成是选择性吸附脱硫的关键。     

脱除焦化芳烃中噻吩用吸附剂的研究进展

针对焦化芳烃中噻吩类含硫化合物影响化工利用的现状,通过分析不同焦化芳烃精制方法的特点,表明可综合利用噻吩和芳烃的吸附精制工艺具有良好的应用前景.对分子筛、π络合吸附剂、活性炭、金属氧化物等吸附剂的表面修饰、骨架引入杂原子等多种改性方法与改性后选择性、硫容等吸附性能的变化规律进行了综述,采用易吸附、脱附的π络合吸附剂和再生效果好的活性炭是提高吸附分离噻吩类含硫化合物的有效途径.     

Ce负载HY/SBA-15的合成、表征及其吸附脱硫性能的评价

采用离子交换法制备了HY/SBA-15复合分子筛,并对其进行稀土Ce离子改性制得Ce-HY/SBA-15复合分子筛吸附剂。采用XRD、N_2吸附-脱附分析、TEM和Py-IR等方法对其结构和酸性进行了表征;考察了分子筛的表面酸性与其吸附脱硫性能的关系。表征结果显示,HY/SBA-15复合分子筛具有微孔-介孔的双重孔道分布,微孔孔径集中在1.8 nm,介孔孔径集中在6.0 nm,且复合分子筛具有壳核结构。实验结果表明,Ce负载后的分子筛的吸附脱硫容量比负载前提高了0.62 mg/g;分子筛表面的B酸的增加不利于其吸附脱硫,而L酸尤其是弱L酸的酸量是影响吸附脱硫性能的重要因素。     

商业硅胶负载PEI对CO_2的吸附捕集研究

采用浸渍法制备了商业硅胶负载聚乙烯亚胺(PEI)的CO2吸附剂,研究了该类吸附剂对CO2的吸附捕集性能,同时考察了尿素焙烧法对硅胶孔结构的影响。结果表明:尿素焙烧法可以有效调变商业硅胶的孔结构和比表面积;由硅胶为载体负载PEI后制备的吸附剂具有良好的CO2吸附性能,当PEI负载质量分数为30%时,CO2吸附量最大值可达93.4mg/g;并且在8次吸附-脱附循环测试中CO2吸附量无明显变化,表明该类吸附剂具有良好的CO2吸附再生稳定性能。     

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。     

氢氧化钠改性粉煤灰处理含铬废水的研究

以改性粉煤灰为吸附剂处理含铬废水,考察了不同质量分数氢氧化钠改性粉煤灰对铬的吸附性能.结果表明,使用20%氢氧化钠改性的粉煤灰对10 mg/L的含铬废水进行处理,吸附时间为120 min,室温下,铬吸附量可达0.177 mg/g.指出氢氧化钠改性粉煤灰吸附铬属于物理吸附,并且符合二级反应动力学方程.     

吸附法脱除异戊烷中的3-甲基丁烯

采用水溶液离子交换法制备了AgY和AgMOR分子筛吸附剂,在固定床中考察了分子筛吸附剂种类及吸附温度、床层高度、原料气流量等条件对脱除异戊烷中的3-甲基丁烯效果的影响。实验结果表明,AgY和AgMOR分子筛保持原有的骨架结构;AgY分子筛可作为脱除异戊烷中3-甲基丁烯的吸附剂;在20℃、0.1MPa、原料气流量为40mL/min时,经过两次离子交换的AgY(2)分子筛吸附剂的饱和吸附量为115mg/g;在固定床中,不可利用床层高度(LUB)与原料气流量有关,与床层高度无关,但只有当床层高度超过LUB时,才有吸附效果;AgY分子筛吸附剂可脱附再生18次。     

金属改性HZSM-5分子筛催化甲醇制芳烃反应性能研究

采用等体积超声浸渍法制备了La、Ga、Zn改性的HZSM-5分子筛,通过XRD、N2吸附-脱附、NH_3~-TPD及Py-IR表征手段对金属改性HZSM-5分子筛进行了物理化学性质表征,并进一步考察了其催化甲醇制芳烃反应性能。实验结果表明,三种金属改性均可提高产物中总芳烃含量,其中Zn改性的Zn/HZSM-5分子筛,具有最高的C_6～C_8芳烃选择性;Ga改性的Ga/HZSM-5分子筛与Zn/HZSM-5分子筛相似,但低于Zn/HZSM-5分子筛;而La改性的La/HZSM-5分子筛具有最高的C_9、C_(10)芳烃选择性。     

生物炭对土壤中释放的石油类污染物的吸附

为探究不同来源生物炭对土壤释放到水中石油烃的吸附性能,选取麦秆炭、椰壳炭、稻壳炭和棉秆炭作为吸附剂。通过批量吸附实验,分别考察反应时间、生物炭投加量、pH值和溶液初始浓度对生物炭吸附石油烃性能的影响,并进行动力学和等温吸附拟合。结果表明：4种生物炭均有较高的比表面积,麦秆炭最大,达到729.12 m2/g。当溶液pH值为5、溶液初始质量浓度125.64 mg/L、稻壳炭投加量40 mg、其他生物炭投加量20 mg、反应5 h时,生物炭对石油烃的吸附效果达到最佳状态。4种生物炭对石油烃的吸附能力大小依次为麦秆炭、椰壳炭、稻壳炭、棉秆炭。准二级动力学模型能更好地描述4种生物炭的动力学过程,结果表明生物炭对石油烃的吸附为表面吸附和内部扩散等多种方式;Freundlich模型能够更好地反映等温吸附过程,结果表明生物炭对石油烃为多分子层吸附。     

从催化裂化干气中分离乙烯的吸附剂研究

首先筛选了预处理吸附剂,发现承德果壳炭吸附性能较好。考察了3类乙烯吸附剂,特别是CuCl／活性炭吸附剂的性能,并获得了制备CuCl／活性炭吸附剂较佳的条件:CuCl负载量为25％,室温下浸渍时间为10 h,焙烧温度450℃,焙烧时间4 h。在该吸附剂上,当吸附压力0.45 MPa(表压)、吸附温度40℃时,乙烯吸附量为1.135 mmol／g,分离因数为1.86。与AgNO3／SiO2和CuCl／分子筛吸附剂相比,CuCl／活性炭吸附剂对乙烯的吸附量较大,而分离因数较小。     

分离石脑油中单甲基异构烷烃吸附剂的制备及吸附性能研究

采用水热合成法制备用于分离石脑油中单甲基异构烷烃的ZSM-5分子筛吸附剂,以2-甲基戊烷/环己烷溶液为吸附体系,考察不同合成条件对分子筛吸附性能的影响。结果表明：在硅铝比为80、25 ℃、陈化时间为36 h、晶化时间为48 h的条件下,以正丁胺为模板剂,合成ZSM-5分子筛吸附剂对2-甲基戊烷吸附量为2.39 g/(100 g),比参比ZSM-5分子筛对2-甲基戊烷吸附量高约20%;采用合成ZSM-5分子筛对石脑油进行吸附分离,吸附组分中正构烷烃和单甲基异构烷烃质量分数为97.47%;吸余油的芳烃潜含量从23.19%提高到34.21%;通过合成ZSM-5分子筛吸附分离可以将石脑油中质量分数约为30%的正构烷烃和约12%的单甲基异构烷烃分离出来。     

改性微孔-介孔多级孔碳材料的制备及其甲苯吸附性能

为寻求高效有机废气吸附剂,选取石油化工行业特征污染物甲苯为研究对象,以MCM 41分子筛作为模板,制备大比表面积微孔 介孔多级孔碳材料。采用硝酸改性,分别考察了硝酸浓度、改性时间、改性温度对改性材料甲苯吸附性能的影响,并采用正交实验确定最佳改性条件。结果表明,合成微孔 介孔多级孔碳材料比表面积高达110408 m2/g,平均孔容为052 cm3/g,对模拟甲苯有机废气饱和吸附量可达0107 g/g;硝酸改性后,微孔 介孔多级孔碳材料甲苯吸附性能显著提高。最优的制备条件为硝酸质量分数20%、改性时间10 h、改性温度60℃。在此条件下制备的硝酸改性微孔 介孔多级孔碳材料的甲苯饱和吸附量可达0687 g/g。     

锌离子改性NaY分子筛的吸附脱氮性能

常规Y型分子筛酸强度较弱,对柴油中碱氮吸附能力较差。采用Zn~(2+)改性NaY分子筛,利用XRD、FT-IR对改性分子筛进行了表征,并研究改性ZnY的吸附脱氮性能,考察了改性温度、Zn~(2+)浓度、吸附温度及吸附时间对脱氮的影响。实验结果表明,改性温度为50℃、Zn~(2+)摩尔浓度为0.5mol/L时改性得到的ZnY分子筛吸附脱氮效果最佳。改性ZnY分子筛IR谱图在波数为1 024cm~(-1)处的特征峰与标准NaY分子筛在该处的特征峰显著不同,说明Zn~(2+)已成功交换到NaY分子筛骨架中。ZnY对含喹啉模拟燃料的吸附脱氮研究表明,吸附容量可达51.05mg/g,较适宜吸附时间为60min,吸附温度为40℃,对市售0#柴油脱氮的较适宜吸附时间为40min,剂油比为3g∶25mL,但吸附容量仅为0.443mg/g。     

改性NaY分子筛吸附剂脱除低碳烃中二甲醚

以NaY、ZSM-5、5A型分子筛等为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列负载金属离子的改性分子筛吸附剂,并用于低碳烃类脱二甲醚。考察了分子筛载体、金属离子、金属离子负载量等对分子筛吸附剂脱二甲醚性能的影响。采用XRD、BET、SEM等分析手段对Zn2+改性NaY型分子筛吸附剂进行了表征,并探讨了吸附脱二甲醚的机理。结果表明,负载Zn2+的NaY型分子筛吸附剂对二甲醚脱除效果较好,适宜的吸附条件为常温、压力0.6MPa、体积液时空速1h-1。吸附剂具有较好的再生性能,3次再生后依然保持较高的活性。     

USY分子筛对碱性氮的吸附性能及在焦化蜡油脱氮中的应用

在间歇式微型反应釜、微型固定床反应器中,以USY分子筛为吸附剂,分别进行静态吸附和动态吸附脱除油品中碱性氮化物的试验,研究其吸附脱氮工艺条件及性能。结果表明:碱性氮化物在USY分子筛上吸附的最佳温度为140℃,适宜剂油质量比为1∶30,适宜的吸附时间为30min,此时,吸附量为31.4mg/g,脱氮率为89.5%;吸附动力学可用准二级动力学方程表示为:qt=t/(0.024 5+0.031 2 t);吸附等温线是典型的化学吸附曲线,可用Langmuir等温吸附式表示为:Qe=14.35Ce/(1+0.451 2Ce);USY分子筛可将焦化蜡油中的碱性氮含量由1 705.2μg/g吸附脱除降低到813.1μg/g。     

稀土元素对Cu~+-13X分子筛吸附2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的影响

采用离子交换法制备了Cu~+-13X及负载稀土元素Ce的Cu~+-13X分子筛(Ce/Cu~+-13X)吸附剂,分别从静态吸附平衡及动力学测试两方面考察了两种吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的吸附性能;分别采用Langmuir模型和修正的Langmuir模型对单、双组分静态吸附平衡数据进行拟合,采用Crank单孔扩散模型对动力学数据进行拟合。拟合结果表明,数据与模型吻合均很好。计算得到了Ce/Cu~+-13X吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩单组分的最大吸附量分别为165.1,193.0 mg/g,分别大于Cu~+-13X吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的最大吸附量(153.6,180.2 mg/g)。负载稀土元素对Cu~+-13X吸附剂的吸附性能有一定的促进作用,能够减弱2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩之间的竞争吸附。     

炭质材料的孔结构研究

<正>采用BET重量法测定了活性炭、碳纤维和炭分子筛的孔结构,研究了它们的吸附特性,为生产应用提供了有价值的数据。活性炭、碳纤维和炭分子筛均属多孔物质,其表面积、孔隙结构情况是其用做吸附剂、     

氨基改性MIL-101(Cr)用于CH4/CO2吸附分离的研究

采用浸渍法合成氨基改性金属有机骨架材料MIL-101(Cr),并用XRD、N2吸附和脱附、FT-IR和TG等表征手段考察材料的结构和性能,测试氨基改性MIL-101(Cr)吸附剂在101.3kPa、25℃下的CO2、CH4吸附量。结果表明,氨基改性后的MIL-101(Cr)与CO2作用力显著增强,提高了CO2吸附量和CO2/CH4分离性能。 PEI/MIL-101(Cr)质量比为70的MIL-101-PEI-70吸附剂的CO2吸附量由50.55cm3/g增加到89.43cm3/g,提升76%,而CH4吸附量由10.62cm3/g下降为5.91cm3/g,降低44%,用理想吸附溶液理论预测其CH4/CO2吸附选择性由11增加到255。吸附CO2后的吸附剂可在80℃、真空下再生,脱附条件温和。