吸附法脱除焦化苯中噻吩的研究进展与展望

吸附法脱除噻吩以其易控制、能耗低、投资少、可回收噻吩的特点,具有良好的应用前景。介绍了离子交换型吸附剂、金属负载型吸附剂以及高聚物型吸附剂对噻吩的脱除性能,并对吸附机理进行了综合分析,指出了双组分金属离子负载改性、采用微波等辅助手段改进负载性能和制备新型高分子印迹聚合物是今后的发展方向。     

负载型骨架镍催化剂催化轻质石脑油加氢脱苯

针对当前对溶剂油中苯含量的严格要求,研究负载型骨架镍催化剂在轻质石脑油加氢脱苯反应过程中的加氢性能,并考察反应温度、反应压力、空速以及氢油体积比等对轻质石脑油加氢脱苯反应的影响。结果表明,骨架镍催化剂具有较高的低温加氢活性,适宜条件为:反应温度140℃,反应压力0.2 MPa,空速2 h~(-1),氢油体积比120,此条件下,苯转化率达到99%。     

焙烧温度对Ni/ZnO/Al2 O3深度吸附脱除苯中噻吩性能的影响

采用固相法及尿素沉淀法分别制备Ni O和ZnO,以ω(ZnO)∶ω(Ni O)∶ω(Al_2O_3)=0.3∶1∶1混涅成型制备脱硫吸附剂,考察焙烧温度对吸附剂选择性吸附脱除苯中微量噻吩硫化物的影响,并采用XRD、H_2-TPR和BET等对吸附剂进行表征。结果表明,前驱体的焙烧温度对吸附剂晶体结构和脱硫性能影响显著,焙烧温度500℃时,吸附剂表面活性位及与载体的相互作用适中,吸附脱硫效果最好。在185℃和1.5 MPa吸附条件下,以含噻吩100 mg·L~(-1)的苯为原料,吸附剂动态饱和吸附硫容量可达18.4 mg·g~(-1),吸附后苯中噻吩浓度不高于0.010 mg·L~(-1),表明制备的吸附剂具有较好的吸附脱硫应用前景。     

CuCl_2-PdCl_2/AC吸附剂的制备及其用于柴油脱硫的研究

以盐酸处理后的活性炭(AC)为载体制备了负载金属钯的PdCl2/AC吸附剂,用于对柴油中的噻吩进行吸附脱硫,并考察了CuCl2的加入量对PdCl2/AC吸附剂脱硫率的影响。结果发现:当Cu与Pd的摩尔比为2∶1时,制备的吸附剂对模型油中噻吩的脱除率达95.7%,明显高于未负载的活性炭。采用SEM及XRD对吸附剂进行了表征,并对吸附机理和吸附等温线进行了初步探讨。     

不同MoO3含量Raney Ni-Al2O3吸附剂的表征及其脱硫性能研究

采用混捏法制备了添加不同质量分数氧化钼的Raney Ni-Al₂O₃吸附剂，并利用XRD、BET、SEM、XPS等手段对吸附剂进行表征，采用连续固定床反应装置评价吸附剂的脱硫性能。结果表明，当氧化钼负载量为1%时，Raney Ni-Al₂O₃吸附剂吸附活性最强，比表面积和孔径均达到最大，分别为68.45 m²/g、15.24 nm。此时Raney Ni-Al₂O₃吸附剂在固定床反应器中对苯中噻吩的脱硫性能最高，饱和硫容达到最大，为35.17 mg/g。MoO₃添加量过高时会使吸附剂中的镍产生NiMoO₄晶相，堵塞吸附剂表面孔道，骨架镍海绵状结构特征不再明显，吸附活性大大降低。与未改性的Raney Ni-Al₂O₃吸附剂相比，添加1%MoO₃后的吸附剂表面分布更多的金属镍和氧化镍。     

CuCl负载型吸附剂的深度脱硫性能研究

采用浸渍法制备了活性氧化铝(γ-Al2O3)、硅胶(SiO2)和改性活性炭(记为AC-H2O2)负载CuCl的脱硫吸附剂,通过常温常压下吸附剂在噻吩溶液中的静态吸附实验评价其深度脱硫性能.结果表明:极性或酸性的吸附剂表面有利于吸附噻吩;CuCl在γ-Al2O3、AC-H2O2和SiO2上的最优负载量分别为0.4 mg(m(2、0.5 mg(m(2和0.21 mg(m(2,对应吸附剂的硫吸附量分别为9.7×10(4 mg(m(2、6.2×10(4 mg(m(2和2.9×10(4 mg(m(2;吸附剂制备过程中添加少量稀土化合物CeO2可以使CuCl/γ-Al2O3的脱硫率提高17.5%.     

β—苯乙醇的制备方法

介绍了以苯与环氧乙烷为原料,在催化剂作用下合成β-苯乙醇;以及用苯乙烯为原料,负载型银为催化剂,经氧化制取环氧苯乙烷,再通过以骨架镍为催化剂,加氢制得β-苯乙醇,其结果比较满意。     

基于负载型骨架镍催化剂的甲基异丁基甲酮加氢反应的研究

在固定床反应器中采用负载型骨架镍催化剂对甲基异丁基甲酮(MIBK)催化一步加氢制备甲基异丁基甲醇(MIBC)进行了研究,考察了反应温度、压力、氢酮体积比和液体空速等对加氢反应的影响。实验结果表明,在加氢反应过程中,当反应温度为170℃,反应压力为4 MPa,氢酮体积比为400,空速为0.8 h~(-1)时,甲基异丁基甲酮的转化率达到99.1%,选择性达到99.9%。同时,负载型骨架镍催化剂具有良好的稳定性,经过240 h后,催化剂的反应性能未发生明显变化。     

噻吩硫化物深度脱除中的反应吸附脱硫机理及吸附剂的研究进展

对反应吸附脱硫(RADS)机理及其所用吸附剂进行了归纳总结.结果表明,Ni/ZnO和Cu/ZnO是RADS应用最广泛的吸附剂,ZnO载体较小的晶粒尺寸、较大的比表面积、适宜的活性组分含量有利于吸附剂脱硫性能的提高;RADS过程中,噻吩类含硫化合物先吸附在镍、铜活性位上,生成中间产物镍、铜硫化物,随后被H2还原将S转化为...     

碱土金属元素Mg对Cu~+-13X分子筛吸附脱硫性能的影响

以13X分子筛为载体,采用液相离子交换法制备了Cu+-13X吸附剂和负载碱土金属元素Mg的Mg2+/Cu+-13X吸附剂,并利用XRD,XRF,ESEM和激光拉曼光谱仪(HR-800)等手段对所制备的吸附剂进行了表征。以含有噻吩和2-乙基噻吩的正己烷溶液为模拟燃料油,分别从静态吸附、吸附动力学两方面研究了两种吸附剂的脱硫性能,采用Langmuir模型和竞争吸附的Langmuir模型对单、双组分硫化物的静态吸附平衡数据进行拟合;采用Crank单孔扩散模型对吸附动力学数据进行拟合。结果表明,当Mg2+/Cu+-13X吸附剂中Mg的质量分数为3.35%时,吸附性能最佳;实验数据与模型吻合均很好,计算得到了Mg2+/Cu+-13X吸附剂对噻吩和2-乙基噻吩单组分的最大吸附量分别为140.7mg?g?1和183.8 mg?g?1,较Cu+-13X吸附剂对噻吩和2-乙基噻吩单组分的最大吸附量(130.2 mg?g?1和173.6 mg?g?1)分别提高了8.1%和5.9%,Mg2+/Cu+-13X双金属吸附剂的脱硫效果明显好于Cu+-13X吸附剂;负载的Mg2+作为一种助剂,使分子筛形貌分布更加均匀规整,并且增加了吸附剂的Lewis酸含量,使其还原性增强,吸附性能提高。     

不同ZnO含量脱硫吸附剂的脱硫性能研究

采用混捏法制备了不同ZnO含量的镍基催化剂,考察其对油品中含硫化合物的吸附脱硫效果,并对吸附剂的性能进行评价。通过XRD、H2-TPR、BET等表征手段对制备的催化剂进行表征。在固定床装置上对吸附剂进行评价,得到不同ZnO质量分数吸附剂的吸附脱硫效果。在常压、320℃条件下通氢气,氢气流量50 m L/min,对吸附剂预还原2 h,然后降温至220℃,常压条件下对含噻吩100×10-6的苯溶液模型油进行吸附脱硫。结果表明:Zn O质量分数为12%的镍基催化剂吸附脱硫效果最好,吸附剂能持续吸附44 h,平均脱硫率高达98%,穿透硫容达8.8 mg/g,具有较好的工业应用前景。     

活性炭用于柴油深度脱硫研究进展

综述了活性炭作为吸附剂和催化剂在柴油深度脱硫方面应用的新进展。通过表面热氧化和负载金属离子对活性炭表面进行化学性能改性,有效提高对柴油中噻吩类硫化物的吸附性能。活性炭作为催化剂,能有效催化过氧化氢和氧化柴油中的噻吩类硫化物而达到催化氧化脱硫。活性炭在柴油深度脱硫方面具有广阔的应用前景,但要真正实现其在脱硫上的工业化应用,尚需加强其表面化学性能改性、再生、吸附和催化氧化机理等方面的研究。     

CuCl2-PdCl2/AC吸附剂的制备及其用于柴油脱硫的研究

以盐酸处理后的活性炭（AC）为载体制备了负载金属钯的PdCl2/AC吸附剂,用于对柴油中的噻吩进行吸附脱硫,并考察了CuCl2的加入量对PdCl2/AC吸附剂脱硫率的影响.结果发现：当Cu与Pd的摩尔比为2∶1时,制备的吸附剂对模型油中噻吩的脱除率达95.7％,明显高于未负载的活性炭.采用SEM及XRD对吸附剂进行了表征,并对吸附机理和吸附等温线进行了初步探讨.     

改性骨架镍催化邻硝基氯苯加氢制备2，2’-二氯氢化偶氮苯

通过对骨架镍催化剂添加第三金属M(Mo,Ti,Cr)制备改性骨架镍催化剂,并采用间歇加压釜式反应器对改性骨架镍催化剂进行活性评价,考察了不同添加金属、反应压力、温度、碱量、催化剂循环套用次数等工艺条件对催化加氢法制备2,2'-二氯氢化偶氮苯的影响。实验得到优惠的反应条件为:使用Mo-Ni-Al改性骨架镍催化剂,反应温度350K,反应压力0.8MPa,30%的氢氧化钠溶液40mL。邻氯硝基苯的转化率达99.5%,2,2'-二氯氢化偶氮苯的收率可达90.5%。同时催化剂循环套用5次后其催化活性基本保持不变。结果表明,改性骨架镍催化剂较之普通骨架镍催化剂的活性、选择性及稳定性都有明显的提高,具有良好的工业应用前景。     

改性骨架镍催化邻硝基氯苯加氢制备2,2′-二氯氢化偶氮苯

通过对骨架镍催化剂添加第三金属M(Mo,Ti,Cr)制备改性骨架镍催化剂,并采用间歇加压釜式反应器对改性骨架镍催化剂进行活性评价,考察了不同添加金属、反应压力、温度、碱量、催化剂循环套用次数等工艺条件对催化加氢法制备2,2-二氯氢化偶氮苯的影响.实验得到优惠的反应条件为:使用Mo-Ni-Al改性骨架镍催化剂.反应温度350K,反应压力0.8MPa,30%的氢氧化钠溶液40mL.邻氯硝基苯的转化率达99.5%,2,2,-二氯氢化偶氮苯的收率可达90.5%.同时催化剂循环套用5次后其催化活性基本保持不变.结果表明,改性骨架镍催化剂较之普通骨架镍催化剂的活性、选择性及稳定性都有明显的提高,具有良好的工业应用前景.     

Fe_3O_4@SiO_2-Cu复合磁性纳米粒子的制备及其脱硫性能的研究

采用水解法合成了核壳型Fe_3O_4@SiO_2载体,用等体积浸渍法在磁性Fe_3O_4@SiO_2载体表面负载CuCl_2,得到Fe_3O_4@SiO_2-Cu磁性纳米粒子吸附剂。采用XRD、TEM、FT-IR、XPS、N_2吸附-脱附和振动样品强磁计(VSM)等表征手段对制备的吸附剂进行表征,考察了吸附剂对模型汽油中不同硫化物的脱硫性能。结果表明,核壳型Fe_3O_4@SiO_2载体的比表面积为246.5 m~2/g,同时饱和磁强度为44.6 emu/g。负载铜离子后,Fe_3O_4@SiO_2-Cu的饱和磁强度为43.9 emu/g。Fe_3O_4@SiO_2-Cu吸附剂可有效吸附噻吩类硫化物,硫容可达1.42 mg(S)/g(吸附剂)。采用先醇洗后焙烧的方法对失活吸附剂进行再生,吸附剂循环使用5次后仍能保持良好的再生稳定性。     

复合型钴锌纳米线的制备及其脱硫性能

采用水热法合成了Co–ZnO复合纳米线,通过改变Na OH浓度考察其对Co–ZnO复合纳米线结构和形貌的影响,并用等体积浸渍法负载金属Ni,制备反应吸附脱硫剂。以正庚烷/噻吩为模拟油,在反应温度为320℃、压力0.6 MPa、进料的体积空速为6 h–1及氢油体积比为100:1的条件下,考察了复合型钴锌纳米线负载镍脱硫剂、负载型镍钴锌脱硫剂和无钴添加负载型镍锌脱硫剂的脱硫性能。结果表明:Na OH浓度为1 mol/L时制备的Co–ZnO复合纳米线有良好的纳米形貌,负载活性组分Ni后脱硫效果最好;复合型钴锌纳米线负载镍脱硫剂中Co掺杂比负载型脱硫剂更均匀,Co掺杂使氧化态的Ni变得容易还原,相同条件下可以得到更多的活性位,进而有利于脱硫剂脱硫,其脱硫性能明显高于负载型镍钴锌脱硫剂和无钴添加负载型镍锌脱硫剂,达到93%(质量分数)以上。     

载金属离子的13X分子筛吸附噻吩的动态特性

采用13X分子筛及负载Cu2 、Zn2 、Ni2 、Ag 的13X分子筛等五种吸附剂,对噻吩进行动态吸附特性研究.在φ10.5 mm×200 mm的吸附柱测定了五种吸附剂吸附正己烷溶液中的噻吩的穿透曲线.采用加热法对Zn2 -13X、Ni2 -13X、Ag -13X三种吸附剂进行再生,测定了再生后吸附剂的穿透曲线,对吸附剂再生前后的吸附性能进行了比较.结果表明Ag -13X吸附性能优于其它吸附剂,其对噻吩的吸附容量为60.20 mg·g-1.再生后的Ag -13X对噻吩仍有很好的吸附能力,吸附容量相比新鲜吸附剂的仅下降了5%.穿透点以前出口噻吩含量为0.这些结果为工业吸附装置的设计提供了必要的吸附数据.     

负载稀土元素的Cu^＋-13X吸附噻吩的性能研究

研究了负载稀土元素的Cu^＋-13X对噻吩的吸附性能,实验分别从静态吸附、固定床动态吸附以及吸附剂再生后的吸附性能三方面进行研究。研究结果表明,负载稀土元素的Cu^＋-13X,其静态、动态以及再生吸附能力都比Cu^＋-13X有所提高。特别是负载稀土元素的Cu^＋-13X再生后对噻吩的固定床动态吸附,其吸附量可以达到新鲜吸附剂的90．3％,这相对与于Cu^＋-13X再生后对噻吩的吸附效果有很大的提高。     

改性树脂脱除焦化蜡油中碱氮物及安全性分析

采用等体积浸渍法在D72活化树脂上负载不同负载量的镍、钴离子制备吸附剂,通过N2吸附-脱附法(BET)测定改性树脂的比表面积、孔径分布等物理性质;通过傅里叶红外光谱(FT-IR)考察改性树脂官能团或化学键的变化,分析结果表明,金属离子能较好的负载在活化树脂上。使用全混流反应器,采用实验室自制的吸附剂,分别负载镍、钴离子,在不同的反应条件下,与焦化蜡油发生吸附脱氮反应,经脱除去后的活性树脂,性能变好,降低了对催化剂的频繁更换,降低更换过程中产生的安全问题。