稀土改性13X分子筛的表征与脱硫性能评价

采用离子交换法制备了Ce/13X、La/13X及La-Ce/13X分子筛吸附剂。通过X射线衍射、N2物理吸附、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等手段对吸附剂进行表征,考察对比了三种吸附剂的动态吸附性能以及温度和流速对吸附性能的影响,并对吸附剂进行再生。结果表明,稀土离子改性后的13X分子筛的比表面积、孔体积出现一定程度的下降,分子筛结晶度降低但并未改变其骨架结构。La的载入与Ce具有协同作用,使得双金属改性的La-Ce/13X分子筛在脱硫吸附性能上较单金属改性的分子筛有明显的提高。常温下,空速为6h-1,La-Ce/13X分子筛能够将起始浓度为0.2mg/g的模拟油脱除至0.01mg/g,经过7h后穿透,穿透硫容为6.118mg/g,吸附剂经过氮气气氛300℃焙烧2h后,可较好的再生。     

AgCo13X改性分子筛的制备与吸附脱硫性能

采用液相离子交换法制备了以金属离子Co2+和Ag+共同改性的AgCo13X分子筛吸附剂,并用XRD、NH3-TPD、BET和TG等技术对其结构进行表征。在模拟柴油中考察了吸附剂对二苯并噻吩(DBT)的脱硫性能。结果表明:AgCo13X分子筛的脱硫性能优于单一离子改性的Co13X和Ag13X分子筛;而Co13X和Ag13X分子筛的脱硫性能又明显高于未改性的13X分子筛。当Ag+离子交换浓度为0.1 mol/L时制备的Co2+和Ag+共同改性的AgCo13X分子筛具有最好的脱硫性能,其脱硫率为99.91%。剂油比为0.02 g/mL,当吸附时间为1 h即可达到吸附平衡;吸附剂具有良好的稳定性和再生性,再生后的脱硫率达到98.21%。     

吸附法脱除液化石油气中的二甲基二硫醚

采用等体积浸渍法制备了CuY和CuX分子筛吸附剂,在固定床中考察了分子筛吸附剂种类、吸附温度、原料空速和再生次数对脱除液化石油气中的二甲基二硫醚效果的影响。实验结果表明,CuY和CuX分子筛吸附剂保持了原有的骨架结构;CuY分子筛吸附剂可作为脱除液化石油气中二甲基二硫醚的吸附剂;在温度为25℃,压力为0.6 MPa,空速为1 h-1时,CuY分子筛吸附剂的穿透硫容为1.02%;吸附剂具有较好的再生性能。     

锌改性分子筛吸附剂的制备及其脱除碳氧化合物性能的研究

采用液相离子交换法对13X分子筛原粉进行了改性,利用X射线衍射、BET等方法对改性分子筛进行了表征,评价了改性吸附剂对烃类物流中有机碳氧化合物杂质的吸附性能。考察了分子筛活化温度、活化时间、离子交换条件等因素对离子交换度及结构的影响。结果表明,锌离子交换度为74.3%时,所制得的吸附剂具有最高比表面积,达到664.9 m~2/g,提高了吸附剂对烯烃物流中有机碳氧化合物杂质的吸附净化效果。     

Cu(Ⅰ)CeY吸附剂的制备及脱硫性能研究

利用超声辅助液相离子交换法制备Cu(Ⅰ)Y、CeY、Cu(Ⅰ)CeY吸附剂,利用XRD、BET、ICP和FT-IR技术对吸附剂进行表征。考察了Cu(Ⅰ)CeY吸附剂的制备条件及其对吸附脱硫性能的影响。Cu(Ⅰ)CeY吸附剂的最佳制备条件为:离子交换6 h,焙烧温度为500℃,Cu/Ce物质的量比为1∶1。常温常压下Cu(Ⅰ)CeY吸附剂与模拟油质量比为1∶30,吸附时间为6 h,Cu(Ⅰ)CeY吸附剂对噻吩的脱硫率高达95.2%。通过考察芳烃存在下竞争吸附对脱硫性能的影响发现,Cu(Ⅰ)CeY吸附剂中Cu、Ce离子的协同作用使吸附剂兼具有高的吸附硫容和抗芳烃竞争吸附能力,且Cu(Ⅰ)CeY吸附剂具有良好的再生性能。     

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.     

Al2O3/Fe2O3吸附剂脱除硫化氢的性能

采用共沉淀法制备了氧化铝改性的氧化铁吸附剂,并采用比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)技术对吸附剂进行了表征。在固定吸附床上,考察了制备条件及吸附条件对吸附剂脱除硫化氢性能的影响。结果表明,引入氧化铝能显著提高氧化铁对硫化氢的吸附净化能力。氧化铁与氧化铝质量比为1∶0.5,造孔剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)质量分数为2%,焙烧温度500℃时,采用共沉淀法的负载氧化铝吸附剂的吸附效果最好。在气速20 mL/min,吸附温度80℃时,脱硫率和穿透硫容可分别达到99.3%和105 mg/g,其穿透硫容比未经改性的活性氧化铁提高了49.8 mg/g。     

金属有机骨架材料Fe/Cu-BTC的制备及其脱硫性能

采用Fe Cl₂对金属有机骨架材料Cu-BTC改性制备了Fe/Cu-BTC，并通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)、氮气物理吸附及X射线光电子能谱(XPS)对样品进行了表征。考察了Fe/Cu-BTC对丙硫醇和乙硫醚的静态吸附性能、脱除率、动态吸附性能以及再生性能。结果表明：经FeCl₂改性后，Cu-BTC中部分Cu(Ⅱ)被还原为Cu(Ⅰ)，由于过度还原导致FeCl₂改性后其结晶度降低。此外，随着Fe与Cu物质的量比(Fe/Cu比)增加，吸附剂Fe/Cu-BTC对丙硫醇和乙硫醚的吸附硫容呈先增加后减小的趋势。Fe/Cu比为0.15时的材料Fe/Cu-BTC-0.15的硫容最高，其对丙硫醇和乙硫醚的吸附硫容比Cu-BTC的吸附硫容分别提升了32.3%和46.3%，穿透硫容提升了58.0%和65.9%。Fe/Cu-BTC-0.15对高硫含量模拟油中丙硫醇和乙硫醚的吸附率达90.5%和88.5%。再生Fe/Cu-BTC-0.15对乙硫醚的硫容仍能保持新鲜材...     

载体对负载型CuCl吸附脱硫剂性能的影响

采用等体积浸渍-焙烧自还原法制备系列以氯化亚铜为活性组分的负载型吸附脱硫剂,载体分别为氧化铝、不同孔径硅胶、13X分子筛和活性炭。对不同种类硫化物进行吸附实验,利用微库仑滴定仪对吸附后的溶液测试。结果表明,载体类型对吸附剂脱硫效果影响明显,而且不同硫化物的吸附硫容有较大差别,氧化铝吸附剂有较好的脱硫效果。     

超声法制备Ce^4＋/13X分子筛的吸附脱硫性能

采用在离子交换过程中引入超声的方法制备了Ce4 /13X分子筛,考察了超声法对分子筛的制备及脱硫性能的影响,并考察了静态吸附条件对Ce4 /13X在低硫模型汽油(硫含量为23 mg/kg)中的脱硫性能影响。结果表明,超声法可显著缩短分子筛离子交换平衡的时间,提高离子交换度,且能有效地提高活性组分Ce在分子筛表面的含量,脱硫实验结果也显示吸附容量有明显的提高。常温常压,吸附时间为2.5 h,剂油质量比为0.0072的条件下,Ce4 /13X对噻吩的脱硫效果最好,吸附量为0.07653mmol/g,脱硫率可达到76.5%。Freundlich等温式能很好地关联噻吩在Ce4 /13X上的吸附平衡数据。450℃空气气氛中焙烧4 h的方法,可较好地再生Ce4 /13X。     

改性NaY分子筛吸附脱硫性能的研究

以NaY分子筛为载体,采用液相离子交换法制备了一系列用于燃料油脱硫的负载金属离子的改性分子筛吸附剂.结果表明,AgY具有最高的硫容,其次是CuY、NiY、CeY、ZnY,硫化物吸附量顺序为:噻吩＞苯并噻吩＞二苯并噻吩.通过正交实验优化了Y分子筛的制备工艺,并对实验数据进行了方差分析,得到了最佳制备工艺条件:活性组分为A...     

过渡金属改性Y型分子筛吸附脱除低碳烃中二甲基二硫醚

采用离子交换法制备了CoY、CuY、NiY分子筛,并在固定床吸附器上考察了工艺条件及原料烯烃含量对改性分子筛吸附脱除二甲基二硫醚性能的影响。采用密度泛函理论计算二甲基二硫醚及异丁烯在CoY、CuY、NiY分子筛上的竞争吸附行为。最后考察了高温水蒸气对吸附剂的再生效果。结果表明,CoY、CuY和NiY分子筛对二甲基二硫醚的动态饱和吸附硫容分别为47.5mg/g、36.3mg/g和40.2mg/g;其中CoY和NiY分子筛硫容量受烯烃含量的影响较大,CuY分子筛受影响较小。计算结果表明,吸附过程中S—S键的Mayer键级变化不大,烯烃中C=C键双键性质减弱。二甲基二硫醚在CoY、CuY和NiY分子筛上的吸附能分别为–59.5k J/mol、–22.2k J/mol和–30.4k J/mol,与实验数据吻合。吸附饱和后的分子筛经160℃水蒸气脱附60min后能够有效再生,且多次再生后吸附剂硫容仍保持在新鲜吸附剂的97%以上。     

吸附法分离焦化甲苯中的吡啶类物质及吸附剂的再生

采用气相吸附法以NaY分子筛作为吸附剂,对焦化甲苯进行精制脱氮,当吸附温度为115 ℃时,可以将焦化甲苯原料中吡啶和甲基吡啶的含量从5595 μg/g和1633 μg/g 均降到500 μg/g以下,NaY原粉和成型吸附剂的穿透处理量分别为12.44 g/g和5.94 g/g,对应的吸附量分别为0.90 mmol/g和0.44 mmol/g。热重分析（TGA）和核磁C谱（13C-NMR）的结果表明,采用250 ℃水蒸气再生的方法可以将吡啶和甲基吡啶脱附,但无法将积炭完全脱除。通过对比分子筛原粉和成型后吸附剂的吸附性能和再生性能,发现成型后的分子筛穿透处理量有所降低,但黏合剂的加入使其吸附性能更加稳定。并且在相同的吸附条件下,成型吸附剂比原粉吸附剂具有更强的深度脱氮能力。     

过渡金属离子改性Na-13X分子筛对噻吩类硫化物的吸附性能与机理

采用液相离子交换法制备Cu+-13X、Ni2+-13X和Co2+-13X吸附剂,利用XRD、FT-IR和Laser-raman等对其进行表征。在常温常压条件下,以含有噻吩、2-乙基噻吩和苯并噻吩的正己烷溶液为模拟汽油,通过静态吸附实验与动力学吸附实验研究了3种吸附剂对噻吩、2-乙基噻吩和苯并噻吩的吸附性能与机理,并采用Langmuir模型对静态吸附平衡数据进行拟合和Crank单孔扩散模型对动力学吸附数据进行拟合。实验结果表明过渡金属离子改性的分子筛对噻吩类硫化物有较高的吸附含量;改性后分子筛的选择吸附性能取决于吸附质与吸附剂之间的π络合作用和吸附剂的表面酸性,而受硫化物的空间位阻影响作用很小。     

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。     

CO吸附剂制备及其吸附脱除微量CO的性能

介绍了CO吸附剂的制备方法,研究了该吸附剂在固定床温度30 ℃、CO分压为6 kPa(a)下吸附一氧化碳的动态吸附性能,测定了穿透曲线,动态吸附容量为2.138 5 mmol/g,并用BET吸附仪测定了制备的CO吸附剂比表面积,用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测定其离子交换度为52%,含铜量为9.52%(质量分数)。通过粉末X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)表征发现,水热交换法制备CO吸附剂,Cu²⁺有效地取代了NaY原粉中Na⁺,经过焙烧还原后仍然能够维持原骨架结构的完整。用NH₃-TPD考察了改性前后吸附剂酸度的变化以及用H₂-TPR考察了吸附剂合适的还原温度。采用130 ℃氮气吹扫的方法再生,再生彻底并且吸附效果稳定。     

一种空分制氧吸附剂的制备

以13X为主吸附剂,以凹凸棒土为黏结剂,二者均匀掺混成型,制备出具有高性能的空分制氧吸附剂。当凹凸棒土经3%焦磷酸钠提纯后,w(13X)∶w(凹凸棒土)=4.0∶1.0、焙烧温度为500℃时,氮氧分离比最大,分离性能最好。     

活性炭基吸附剂脱除硫化物的研究

以煤质活性炭为载体,采用旋蒸浸渍法负载碱性金属氧化物,制备了活性炭基吸附剂,用于脱除气体中的硫化物,包括硫化氢、丙硫醇和噻吩。采用X射线衍射分析、孔容及比表面积分析对制备的吸附剂进行了表征,对吸附剂脱除硫化氢、丙硫醇、噻吩等3种硫化物的脱硫性能和反应热效应进行了评价,并考察了空速对反应热效应的影响。试验结果表明:制备的活性炭基吸附剂可以有效脱除硫化氢、丙硫醇、噻吩等3种硫化物,穿透硫容达到50%以上;空速在考察的25~120 h-1时,反应热效应随空速的增加呈线性增加的关系,实际工况下的使用空速不宜超过100 h-1。     

高硫柴油吸附脱硫剂的研究

研究了不同的Cu2+分子筛在常温常压下吸附高硫柴油中的硫化合物。采用水热合成法和离子交换法制备含Cu2+分子筛(CuMCM41和CuZSM5),用于固定床吸附脱硫。其中每克CuMCM41处理5 mL高硫柴油后达到饱和,并且能把含硫量降到300×10-6(质量分数)。吸附剂对硫化物具有很强的选择性,用CuMCM41来吸附模拟柴油,吸附结果表明它对噻吩和苯并噻吩的吸附性比对萘要强。     

NiO/γ-Al2O3吸附剂脱除各馏分汽油中硫化物的研究

通过等体积浸渍制备了NiO/γ-Al2O3吸附剂,对各馏分段汽油进行反应吸附脱硫,考察了还原前后吸附剂对汽油脱硫性能的影响。结果表明:随着沸点的升高,硫含量升高,硫化物转移到高沸点的馏分中;吸附剂还原后,脱硫率和穿透硫容均比还原前要好;吸附剂对高馏分汽油脱硫时积炭量要少。