本文關(guān)鍵詞：活性炭基脫硫劑FCC汽油吸附脫硫性能評(píng)價(jià)及物化性質(zhì)表征，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 汽油中的硫化物燃燒生成的SOx會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染。目前歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)汽油中的硫含量都進(jìn)行了嚴(yán)格的限制,我國(guó)也頒布了相關(guān)規(guī)定以限制汽油中的硫含量,并且規(guī)劃汽油質(zhì)量到2010年與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌,如何有效的脫除汽油中的硫化物是國(guó)內(nèi)外煉油行業(yè)正在積極研究的課題。根據(jù)汽油中所含硫化物的特點(diǎn),可以采用不同的物理或化學(xué)方法進(jìn)行脫硫處理。盡管傳統(tǒng)的加氫脫硫(HDS)能非常有效地脫除大部分含硫化物,但是在脫除二苯并噻吩及其衍生物時(shí),遇到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。目前人們?cè)谘芯康姆羌託涿摿蚣夹g(shù),主要有吸附脫硫、氧化脫硫、萃取脫硫以及生物脫硫等,其中吸附脫硫被認(rèn)為是有望在近期內(nèi)獲得重大突破的脫硫技術(shù)。 本論文通過(guò)等體積浸漬的方法制備了活性炭基脫硫劑,主要研究活性炭基脫硫劑經(jīng)金屬氧化物、無(wú)機(jī)酸、氧化劑改性后用于汽油吸附脫硫的情況,并對(duì)脫硫劑物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。 對(duì)負(fù)載CuO的脫硫劑(AC-CuO)和負(fù)載ZnO的脫硫劑(AC-ZnO)進(jìn)行了靜態(tài)吸附脫硫?qū)嶒?yàn),結(jié)果表明,當(dāng)活性金屬CuO含量3.0wt. %,焙燒溫度350℃,油劑比1.0,吸附時(shí)間5.0h,吸附溫度80℃時(shí),AC-CuO脫硫劑的脫硫率最大,為43.84%;活性金屬ZnO含量4.0wt. %,焙燒溫度350℃,油劑比1.0,吸附時(shí)間5.0h,吸附溫度80℃時(shí),可以達(dá)到最大脫硫率46.93%。 固定床動(dòng)態(tài)吸附脫硫?qū)嶒?yàn)結(jié)果表明:當(dāng)CuO含量3.0wt. %,焙燒溫度350℃,焙燒時(shí)間2.0h,吸附溫度120℃,吸附空速3.0h-1,油劑比1.0時(shí),脫硫劑AC-CuO可以達(dá)到最大脫硫率93.48%;當(dāng)ZnO含量5.0wt. %,焙燒溫度350℃,焙燒時(shí)間1.0h,吸附溫度120℃,吸附空速4.0h-1,油劑比1.0時(shí),脫硫劑AC-ZnO可以達(dá)到最大脫硫率91.51%。在上述條件下考察了兩種脫硫劑的熱再生情況,相比于氮?dú)浠旌蠚?氮?dú)庾鳛樵偕鷼怏w時(shí),脫硫劑的再生效果好;對(duì)負(fù)載NiO的脫硫劑(AC-NiO)和負(fù)載MoO3的脫硫劑(AC-MoO3)進(jìn)行了考察,當(dāng)活性炭負(fù)載了兩種金屬后相比于未負(fù)載活性炭脫硫率增加,其中AC-NiO的脫硫效果要比AC-MoO3好,吸附過(guò)程中通入氫氣后,脫硫率增加。 考察了無(wú)機(jī)酸處理對(duì)活性炭載體的吸附脫硫性能的影響,經(jīng)硝酸處理的脫硫劑(AC-NH)與經(jīng)硫酸和磷酸處理的脫硫劑(AC-SH,AC-PH)相比,擁有更好的脫硫性能。當(dāng)硝酸濃度65%,活化溫度80℃,焙燒溫度250℃,吸附脫硫溫度120℃,油劑比1.0時(shí),脫硫率最高可達(dá)90.43%。 考察了活性炭載體經(jīng)氧化劑處理后其吸附脫硫性能的變化,與雙氧水處理的脫硫劑(AC-H2O2)相比,過(guò)硫酸銨溶液處理的脫硫劑(AC-AP)擁有更好的吸附性能。當(dāng)過(guò)硫酸銨溶液濃度10%,活化溫度80℃,焙燒溫度250℃,吸附脫硫溫度120℃,油劑比1.0時(shí),脫硫率最高可達(dá)92.13%。 氧化鋁基脫硫劑與相同吸附脫硫條件下的活性炭相比,其脫硫率較低;氧化鋁載體負(fù)載CuO和ZnO后,脫硫率增加。 GC-FPD分析表明脫硫劑AC-CuO和AC-ZnO易于脫除汽油中苯并噻吩(BT);在氫氣氣氛的情況下,脫硫劑AC-NiO對(duì)比苯并噻吩有較好的脫除作用,而脫硫劑AC-MoO3基本不吸附苯并噻吩,但是可以吸附脫除碳二噻吩,甲基噻吩和噻吩,脫硫劑AC-ZnO-MoO3對(duì)碳四噻吩以外的硫化物基本沒(méi)有吸附作用;酸處理脫硫劑和氧化劑處理脫硫劑優(yōu)先吸附脫除汽油中苯并噻吩。 差熱熱重分析實(shí)驗(yàn)表明,硝酸銅和硝酸鋅晶體的受熱分解分為兩步進(jìn)行,且兩種晶體在350℃左右都可以完全分解;活性炭載體及硝酸處理脫硫劑受熱后的分解也分為兩步,且活性炭載體在100℃到600℃之間質(zhì)量基本恒定;脫硫后活性炭載體的失重臺(tái)階不太明顯。 X射線衍射分析表明脫硫劑AC-CuO在350℃下焙燒發(fā)現(xiàn)Cu2O的衍射峰,在500℃和700℃下焙燒時(shí),XRD譜圖中都發(fā)現(xiàn)了單質(zhì)Cu的衍射峰;而脫硫劑AC-ZnO脫硫前后的的XRD譜圖中都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)含鋅化合物的衍射峰;對(duì)活性炭載體以及各種脫硫劑的表面酸堿官能團(tuán)的含量做了分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,活性炭載體的表面堿性官能團(tuán)的含量要大于酸性官能團(tuán)的含量;活性炭負(fù)載不同含量的CuO和ZnO后,表面酸堿量均呈增加趨勢(shì),活性炭載體經(jīng)硝酸處理后,表面酸量大幅增加,而表面堿量減少;經(jīng)350℃下焙燒處理,硝酸處理,過(guò)硫酸銨溶液處理后,活性炭載體比表面積,孔容,平均孔徑以及孔分布都變化不大,說(shuō)明上述活化處理基本沒(méi)有改變活性炭載體的內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：活性炭 吸附劑 脫硫 FCC汽油
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TE624.55
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-16
• 1. 文獻(xiàn)綜述16-37
• 1.1 燃料油脫硫的背景和意義16-17
• 1.2 油品中硫的主要存在形式17-18
• 1.3 油品脫硫工藝技術(shù)18-35
• 1.3.1 加氫脫硫技術(shù)19-21
• 1.3.2 酸堿精制技術(shù)21-22
• 1.3.3 氧化脫硫技術(shù)22-24
• 1.3.4 萃取脫硫技術(shù)24-25
• 1.3.5 絡(luò)合脫硫技術(shù)25
• 1.3.6 生物脫硫技術(shù)25-26
• 1.3.7 吸附脫硫技術(shù)26-35
• 1.4 本論文研究目的和內(nèi)容35-37
• 2. 活性炭基脫硫劑制備及評(píng)價(jià)表征方法37-44
• 2.1 引言37
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原料37-39
• 2.2.1 活性炭37
• 2.2.2 氧化鋁37-38
• 2.2.3 FCC 汽油38-39
• 2.3 實(shí)驗(yàn)試劑39
• 2.4 實(shí)驗(yàn)儀器39-40
• 2.5 脫硫劑制備方法40-41
• 2.5.1 負(fù)載活性金屬脫硫劑40
• 2.5.2 無(wú)機(jī)酸處理活性炭基脫硫劑40-41
• 2.5.3 經(jīng)氧化劑處理的活性炭基脫硫劑41
• 2.5.4 氧化鋁基脫硫劑41
• 2.6 脫硫劑評(píng)價(jià)方法41-42
• 2.6.1 靜態(tài)吸附脫硫?qū)嶒?yàn)41
• 2.6.2 固定床動(dòng)態(tài)吸附脫硫?qū)嶒?yàn)41-42
• 2.7 汽油中硫的分析方法42
• 2.7.1 燃燈法42
• 2.7.2 微庫(kù)侖法42
• 2.7.3 GC-FPD 分析42
• 2.8 分析表征手段42-44
• 2.8.1 TG-DTA 表征42-43
• 2.8.2 X 射線衍射分析43
• 2.8.3 表面官能團(tuán)的測(cè)定43
• 2.8.4 比表面積和孔結(jié)構(gòu)測(cè)試43-44
• 3. 活性炭基脫硫劑FCC 汽油靜態(tài)吸附脫硫研究44-51
• 3.1 前言44
• 3.2 脫硫劑AC-CUO 靜態(tài)吸附脫硫研究44-47
• 3.2.1 CuO 的含量對(duì)脫硫劑AC-CuO 汽油吸附脫硫性能的影響..44-45
• 3.2.2 油劑比對(duì)脫硫劑AC-CuO 汽油吸附脫硫性能的影響45-46
• 3.2.3 浸泡時(shí)間對(duì)脫硫劑AC-CuO 汽油吸附脫硫性能的影響46
• 3.2.4 吸附溫度對(duì)脫硫劑AC-CuO 汽油吸附脫硫性能的影響46-47
• 3.3 脫硫劑AC-ZNO 靜態(tài)吸附脫硫研究47-50
• 3.3.1 ZnO 的含量對(duì)脫硫劑AC-ZnO 汽油吸附脫硫性能的影響..47-48
• 3.3.2 油劑比對(duì)脫硫劑AC-ZnO 汽油吸附脫硫性能的影響48-49
• 3.3.3 浸泡時(shí)間對(duì)脫硫劑AC-ZnO 汽油吸附脫硫性能的影響49
• 3.3.4 吸附溫度對(duì)脫硫劑AC-ZnO 汽油吸附脫硫性能的影響49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 4. 活性炭基脫硫劑FCC 汽油動(dòng)態(tài)吸附脫硫研究51-90
• 4.1 前言51
• 4.2 脫硫劑AC-CUO 汽油動(dòng)態(tài)吸附脫硫研究51-59
• 4.2.1 脫硫劑制備條件對(duì)AC-CuO 吸附脫硫性能的影響51-53
• 4.2.2 固定床動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)條件對(duì)脫硫劑吸附脫硫性能的影響53-56
• 4.2.3 脫硫時(shí)間對(duì)脫硫劑AC-CuO 脫硫率的影響56
• 4.2.4 脫硫劑AC-CuO 的再生研究56-59
• 4.2.5 FCC 汽油吸附脫硫前后硫化物組成分析59
• 4.3 脫硫劑AC-ZNO 汽油動(dòng)態(tài)吸附脫硫研究59-66
• 4.3.1 脫硫劑制備條件對(duì)AC-ZnO 吸附脫硫性能的影響59-62
• 4.3.2 固定床吸附脫硫?qū)嶒?yàn)條件對(duì)脫硫劑AC-ZnO 吸附脫硫性能的影響62-64
• 4.3.3 脫硫時(shí)間對(duì)脫硫劑AC-ZnO 脫硫率的影響64-65
• 4.3.4 脫硫劑AC-ZnO 的再生研究65-66
• 4.3.5 FCC 汽油吸附脫硫前后硫化物組成分析66
• 4.4 負(fù)載其它活性金屬活性炭基脫硫劑汽油吸附脫硫研究66-70
• 4.4.1 活性炭負(fù)載NiO 和MoO_3 汽油吸附脫硫研究66-67
• 4.4.2 活性炭同時(shí)負(fù)載兩種活性組分汽油吸附脫硫研究67-69
• 4.4.3 FCC 汽油吸附脫硫前后硫化物組成分析69-70
• 4.5 無(wú)機(jī)酸處理活性炭基脫硫劑FCC 汽油吸附脫硫研究70-77
• 4.5.1 活性炭載體處理方式對(duì)脫硫劑吸附脫硫性能的影響70-71
• 4.5.2 脫硫劑AC-NH 動(dòng)態(tài)汽油吸附脫硫研究71-74
• 4.5.3 硝酸處理活性炭負(fù)載活性金屬脫硫劑吸附脫硫性能研究..74-76
• 4.5.4 FCC 汽油吸附脫硫前后硫化物組成分析76-77
• 4.6 氧化劑處理活性炭基脫硫劑FCC 汽油吸附脫硫研究77-84
• 4.6.1 雙氧水和過(guò)硫酸銨溶液處理活性炭基脫硫劑汽油吸附脫硫研究77-78
• 4.6.2 過(guò)硫酸銨溶液處理活性炭基脫硫劑汽油吸附脫硫研究78-81
• 4.6.3 過(guò)硫酸銨溶液與硝酸處理活性炭基脫硫劑脫硫效果比較..81-83
• 4.6.4 FCC 汽油吸附脫硫前后硫化物組成分析83-84
• 4.7 氧化鋁基脫硫劑汽油吸附脫硫研究84-87
• 4.7.1 吸附溫度對(duì)氧化鋁基脫硫劑吸附脫硫性能的影響84-85
• 4.7.2 脫硫時(shí)間對(duì)氧化鋁基脫硫劑吸附脫硫性能的影響85
• 4.7.3 氧化鋁基脫硫劑與活性炭基脫硫劑吸附脫硫效果比較85-87
• 4.8 本章小結(jié)87-90
• 5. 脫硫劑物化性質(zhì)表征90-105
• 5.1 引言90
• 5.2 差熱熱重分析90-93
• 5.2.1 硝酸銅和硝酸鋅晶體差熱熱重分析90-91
• 5.2.2 活性炭基脫硫劑差熱熱重分析91-93
• 5.3 活性炭基脫硫劑物相分析93-96
• 5.3.1 活性炭載體負(fù)載活性組分前后物相分析93
• 5.3.2 焙燒溫度對(duì)活性炭載體負(fù)載CuO 后物相的影響93-94
• 5.3.3 焙燒溫度對(duì)活性炭載體負(fù)載ZnO 后物相的影響94-95
• 5.3.4 負(fù)載活性組分活性炭基脫硫劑脫硫前后物相變化95-96
• 5.4 活性炭基脫硫劑表面酸堿性官能團(tuán)的測(cè)定96-102
• 5.4.1 指示劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置96-98
• 5.4.2 測(cè)定方法98-99
• 5.4.3 結(jié)果與討論99-102
• 5.5 活性炭基脫硫劑比表面積及孔分布的測(cè)定102-104
• 5.5.1 活性炭基脫硫劑比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析102-103
• 5.5.2 活性炭基脫硫劑孔分布的測(cè)定103-104
• 5.6 本章小結(jié)104-105
• 6. 結(jié)論與建議105-108
• 6.1 結(jié)論105-107
• 6.2 建議107-108
• 參考文獻(xiàn)108-114
• 研究生期間論文發(fā)表情況114-116
• 致謝116

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：活性炭基脫硫劑FCC汽油吸附脫硫性能評(píng)價(jià)及物化性質(zhì)表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：293373