【摘要】：燃料油導致的城市周圍空氣污染日益嚴重,人們對環(huán)保嚴格要求的也呼聲越來越高。柴油作為車用燃料油的一種,進一步降低柴油中含硫化合物的含量具有重要現(xiàn)實意義。通過加氫脫硫的方法,將柴油中的硫化物進行有效地脫除,而且加氫脫硫是現(xiàn)今最主要的脫硫方法。柴油加氫脫硫能有效降低柴油硫含量,但是該方法需要高溫、高壓、消耗大量的氫氣并對儀器設備的要求較高,加氫脫硫脫除噻吩類及其衍生物的條件要求則更高。吸附脫硫是新型的能夠有效降低柴油硫含量的方法,吸附脫硫法具有設備投資少,操作簡便,環(huán)境友好、脫硫迅速的優(yōu)點,具有廣泛的應用前景。新型的磁性納米吸附劑,具備了吸附劑優(yōu)良的的脫硫性能和易于通過磁場分離的優(yōu)點,解決了傳統(tǒng)吸附劑分離困難的問題。本文以制備的150-200 nm的Fe_3O_4納米粒子為核,采用溶劑熱法和焙燒法制備了核殼型Fe_3O_4@C-Ni吸附劑,考察了不同制備條件對吸附劑吸附性能造成的影響。以模型柴油為原料,采用靜態(tài)吸附的方法對芳烴含量、硫化物濃度、硫化物種類等吸附工藝條件進行了評價;采用XRD、BET、SEM、TEM和紅外等表征方法對吸附劑進行了表征。結果表明,吸附劑Fe_3O_4@C-Ni的最佳制備方法為:0.12 g四氧化三鐵顆粒,0.6 mol/L的葡萄糖水溶液30 ml,1.0 g硝酸鎳,超聲環(huán)境處理2 h后,180°C水熱反應6 h,將分離的產(chǎn)物在氮氣氛圍中650°C焙燒6 h。在常溫常壓下,劑油比為30 mg/mL,對初始硫濃度為200μg/g的模型柴油的吸附硫容為5.72 mgS/g。采用溶劑熱法合成并通過管式爐焙燒的方法,制備了Fe_3O_4/NaY-NiO吸附劑。通過改變不同的制備條件,考察了吸附劑吸附性能的差異。以模型柴油為原料,采用靜態(tài)吸附的方法對芳烴含量、硫化物濃度、硫化物種類等吸附工藝條件進行了評價;采用XRD、BET、SEM、TEM和紅外等方法對吸附劑進行了表征。結果表明,吸附劑Fe_3O_4/NaY-NiO最佳的制備方法為:0.3 g三氯化鐵,30 ml乙二醇、0.15 g硝酸鎳、2.0 g尿素,超聲處理2 h后,200°C水熱反應16 h,將產(chǎn)物分離洗凈后使用管式爐350°C焙燒1 h。在常溫常壓下,劑油比為30 mg/mL,對初始硫濃度為200μg/g的模型柴油的吸附硫容為5.52 mgS/g。使用有機再生法和焙燒再生法結合的方式,對兩種吸附劑進行了再生,實驗結果表明,兩種吸附劑在再生五次以后仍然有較高的脫硫能力。通過對兩種吸附劑最大吸附硫容進行模擬計算,得到制備的Fe_3O_4@C-Ni吸附劑最大吸附硫容為9.99 mgS/g;Fe_3O_4/NaY-NiO吸附劑最大吸附硫容為10.99 mgS/g。
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O647.33;TE624.55;TB383.1
【圖文】：

中國石油大學（北京）碩士學位論文為鐵源，加入尿素和乙二醇進行水熱反應。經(jīng)過大量的l3·6H2O、尿素的使用量，反應溫度及反應時間。四氧化筒量取 35 ml 的乙二醇于 100 ml 燒杯中，并往燒杯中加入H2O 和 4 g 的尿素，使用磁力攪拌器攪拌 1 h，得到顏色混合溶液轉(zhuǎn)移至 50 ml 的有聚四氟乙烯襯底的水熱反應設定 200 °C 恒溫加熱 12 h；3) 加熱完畢后，待水熱反應鐵分離磁性黑色固體產(chǎn)物，分別使用去離子水和無水乙醇°C 的真空干燥箱中干燥 12 h 備用。磁性納米粒子的表征

圖 3.2 a：Fe3O4的 TEM 的照片；b：Fe3O4的 SEM 的照片F(xiàn)ig. 3.2 a：TEM image of Fe3O4；b：SEM image of Fe3O4圖 3.2a，四氧化三鐵的 TEM 照片可以看出，圖中所的到的產(chǎn)物呈球良好、顆粒尺度均勻。圖 3.2b 可以看出，納米四氧化三鐵的顆粒直徑00 nm 之間，大量的納米四氧化三鐵聚集，因此在吸附劑的下一步制備過對四氧化三鐵顆粒進行分散處理。Fe3O4@C-Ni 的制備與靜態(tài)吸附脫硫性能 葡萄糖濃度對吸附性能的影響量 0.12 g 制備得到的四氧化三鐵和 1.0 g 硝酸鎳于燒杯中，分別加入（0.4 mol/L、0.5mol/L、0.6 mol/L、0.7 mol/L、0.8 mol/L）的葡萄糖水溶超聲震蕩處理 2 h，形成分散良好的黑色溶液。轉(zhuǎn)移至 50 ml 聚四氟乙熱釜中，恒溫 180 °C 加熱 6 h 后，待水熱釜自然冷卻至室溫后分離得產(chǎn)物。使用去離子水和乙醇對黑色產(chǎn)物洗滌至上清液為無色透明，將黑

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本文編號：2714018