燃料油深度脫硫的Y型沸石分子篩吸附劑的制備與性能研究.pdf

1、隨著燃料油的需求和使用大幅度增長,當中含硫化合物所帶來的環(huán)境污染問題引起人們的關注。世界各國對燃料油的硫含量都有嚴格的標準,因此燃料油深度脫硫己成為世界范圍內急需解決的問題之一。沸石吸附脫硫法可以在常溫常壓條件下選擇性脫除燃料油中的含硫有機化合物,而且對硫化物當中的難被催化加氫脫除的噻吩及其衍生物有理想的脫除效果。然而目前研究主要集中在對噻吩和苯并噻吩的脫除,對由于空間位阻等因素而公認為最難脫除的有機硫化物——二苯并噻吩卻沒有專門的研究

2、。因此本文以二苯并噻吩作為深度脫硫的目標物,使用金屬離子改性Y型沸石的技術,研制具有選擇性吸附能力的脫硫劑,并通過調節(jié)工藝參數(shù),優(yōu)化制備和吸附條件,進一步提高脫硫能力。本文首先通過實驗選擇效果較佳的單金屬改性的NiY沸石作為研究對象,系統(tǒng)考察其性質及吸附性能,結果表明:NiY沸石的BET比表面積為585 m2/g,平均孔徑為0.89 nm,大于DBT的動態(tài)分子直徑0.8nm,有利于DBT分子進入沸石孔道而實現(xiàn)吸附;NiY沸石脫硫效果較好

3、的原因是Ni2+與DBT發(fā)生π絡合實現(xiàn)化學吸附;NiY沸石適宜的制備條件是使用溶液摩爾濃度為0.1 mol/L的Ni(NO3)2溶液作為離子交換液,離子交換溫度為95℃,活化溫度為450℃; NiY沸石吸附過程中,降低吸附溫度,增大劑油比,有利于提高脫硫率;燃料油中的芳烴具有苯環(huán)結構,與DBT形成競爭吸附,影響NiY沸石吸附效果;25℃下,NiY沸石的吸附等溫線使用Freundlich方程和Langmuir-Freundlich(L-F

4、)方程擬合效果較好。由于芳烴類物質對NiY沸石吸附脫硫影響較大,本文再利用Ce4+離子對NiY沸石進行改性,制備雙金屬改性的NiCeY沸石,并系統(tǒng)考察其制備及吸附性能,結果表明:NiCeY沸石的BET比表面積為568 m2/g,平均孔徑為0.88 nm,有利于DBT分子進入沸石孔道而實現(xiàn)吸附; NiCeY沸石中Ce4+離子與二苯并噻吩形成S-M配位鍵,與Ni2+產生協(xié)同作用,增強吸附脫硫能力,在甲苯干擾下,NiCeY沸石硫吸附量大于Ni