一种新型复合汽油吸附脱硫剂研究

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人们环保意识的不断加强,脱硫技术在很多方面的应用日受到重视,尤其是汽油方面。现今减少汽油中硫元素含量的方法有很多其中主要为:加氢脱硫技术(HDS)和非加氢脱硫技术(Non-HDS)。但HDS技术有更严格的要求,其中HDS技术的要求是:1、氢环境、贵金属催化剂、高压以及高温等一系列较为苛刻的操作条件;2、设备投资和操作费用比例相对也比较昂贵;3、对于某些硫化物(稠环噻吩类以及稠环噻吩类的衍生物)的脱除不是很容易。吸附脱硫技术(ADS)是既新颖的又有效的去脱除FCC汽油中硫化物的好方法,其具有的优点是:投资费用少、操作简单、无污染及适合于深度脱硫等。这一项崭新的技术具有非常广阔的发展空间和应用前景。本文是用活性炭(60%-80%)为载体,高温煤沥青质为粘结剂(8%-12%),氢氧化钠为助剂(24%-28%),磺化酞箐钴为活性组分(3%-5%),通过提纯、配料、混捏、挤条、成型等工艺,制备了一系列的吸附脱硫剂样品(A,B,C);采用的固定床动态吸附法对脱硫剂的吸附性能进行评价。分别考察了粘结剂的种类、活性硫化物的选择及在催化剂中比例、干燥的温度(120℃-150℃)与时间(8h-12h)、活化的温度(400℃-450℃)与时间(3h-4h)、油剂比等因素对脱硫剂吸附性能的影响,并且分别对两种原料油的脱硫效果进行了对比。甄选出了最适宜的吸附脱硫以及最佳的吸附剂制备条件,为今后吸附脱硫技术在工业化应用方面,提供一定的参考价值。研究结果表明,活性炭基吸附剂能够有效地脱除汽油中的含硫化合物。采用煤焦油、木质磺酸钠、纸浆废液、淀粉溶液等作为粘结剂对活性炭进行改性。改性活性炭性能检测结果表明,高温沥青质改性后的活性炭在含碳量(90%)、比表面积(1510m2/g)和强度(230N/cm)三方面因素都占优势,所以选择高温沥青质作为粘结剂。活性组分选择研究结果表明,比较聚酞菁钴、磺化酞菁钴、氧化锌、氧化铁、氧化钙等活性组分的硫化氢含量和硫醇硫含量,磺化酞菁钴和聚酞菁钴效果较好,以磺化酞菁钴为优,其硫化氢含量11ppm,硫醇硫含量9ppm。磺化酞菁钴在催化剂中比例的确定,通过改变磺化酞菁钴在催化剂中的比例,测定催化剂的孔容积、比表面积、机械强度来确定,测定结果表明,磺化酞菁钴添加比例在3-5%之间较为合适,其催化剂孔容积0.44-0.42ml/g,催化剂比表面积1534-1543m2/g,催化剂强度241-247N/cm。制得的一系列催化剂样品在反应温度40℃,体积空速为1.5h-1的100ml固定床小型评价装置的反应器中检验,固定床动态吸附脱硫评价结果表明,样品A检测结果:原料油一的硫醇硫从42ppm降低到5ppm,原料油二的硫醇硫从48ppm降低到4ppm。样品B检测结果:原料油一的硫醇硫从42ppm降低到7ppm,原料油二的硫醇硫从48ppm降低到10ppm。样品C的检测结果:使得原料油一的42ppm降低到7ppm,原料油二的48ppm降低到9ppm。比较三者检测结果,样品A的性能优良,并且将该催化剂与国内其他两种催化剂相比较其脱硫效果显著。
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