碳?xì)淙剂嫌褪侨剂想姵氐睦硐霘湓?但是碳?xì)淙剂嫌椭休^高含量的硫化物易使燃料電池中的催化劑和電極中毒。碳?xì)淙剂嫌椭辛蚧锏娜紵謺D(zhuǎn)化為硫氧化物導(dǎo)致嚴(yán)重的酸雨問題。現(xiàn)有的加氫脫硫技術(shù)能有效脫除碳?xì)淙剂嫌椭械牧蚧�、二硫化物和硫�?但是對噻吩類硫化物的脫除效果較差,因而難以實現(xiàn)“零硫”燃油的生產(chǎn)。吸附脫硫技術(shù)是一種生產(chǎn)成本較低,再生操作簡單,選擇性較高,對噻吩類硫化物脫除效果較好的深度脫硫技術(shù)。吸附脫硫技術(shù)的核心是制備高選擇性、高容量、再生性良好的吸附劑。氣凝膠,是一類納米級膠體粒子相互聚結(jié)形成的三維網(wǎng)狀多孔材料,具有高比表面積、高孔隙率、骨架組成可調(diào)等優(yōu)點,被廣泛研究運用于吸附劑。本課題組在先前工作中合成出基于π絡(luò)合作用的Ni O-SiO₂、Cu₂O-SiO₂、Ag₂O-SiO₂復(fù)合類氣凝膠脫硫吸附劑,其對模擬汽油中的噻吩類硫化物的吸附性能良好。但是,當(dāng)存在芳烴和烯烴時,π絡(luò)合吸附劑對噻吩的穿透吸附容量顯著降低,并且π絡(luò)合吸附劑在溶劑洗滌再生過程中常伴隨過渡金屬離子的流失,再生性能... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

汽油和柴油中芳香族硫化物的組成及其尺寸

Ag摻雜氨基改性的二氧化硅雜化氣凝膠的脫硫性能研究3圖1-2加氫脫硫的基本流程Figure1-2.Thegeneralprocessforhydrodesulfurization1.3.2吸附脫硫技術(shù)吸附脫硫技術(shù)是一種利用多孔吸附劑通過物理或化學(xué)作用去除含硫化合物的脫硫技術(shù)。與HDS相比，吸附脫硫技術(shù)具有以下優(yōu)點：(1)吸附脫硫過程在常溫常壓下進(jìn)行，能源利用率高；(2)HDS過程中氫氣的使用成本最高，吸附脫硫過程不需要使用氫氣；(3)吸附脫硫技術(shù)能夠?qū)N類燃料油中的硫化物脫除至燃料電池使用標(biāo)準(zhǔn)。吸附脫硫技術(shù)的核心是設(shè)計并制備具有高吸附容量，高吸附選擇性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的可重復(fù)多次使用的吸附劑。吸附脫硫材料普遍存在以下特征：(1)高孔隙率，高比表面積；(2)骨架負(fù)載金屬活性位點增強吸附作用。1.4吸附脫硫機理1.4.1物理吸附機理物理吸附是由吸附劑和吸附質(zhì)分子間范德華力所引起的一種吸附表現(xiàn)。物理吸附具有吸附熱較小，吸附過程可逆，吸附和解析速度較快等優(yōu)點，但是物理吸附選擇性較差，不易達(dá)到烴類燃料油深度脫硫的目的。1.4.2π絡(luò)合吸附機理π絡(luò)合吸附屬于弱化學(xué)作用。π絡(luò)合作用形成過程如圖1-3所示，通常發(fā)生在過渡金屬與π電子云密度較高的化合物之間。其中，過渡金屬離子和π電子云

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4密度較高的化合物相互充當(dāng)給電子體和受電子體。過渡金屬離子最外層s軌道與芳烴或烯烴的π電子云形成σ鍵，同時過渡金屬離子的d軌道反饋電子給烯烴或芳烴的空π*軌道形成d-π*鍵。π絡(luò)合作用的強度通常取決于：(1)過渡金屬離子d軌道電子的數(shù)目和芳烴或烯烴接受電子的能力；(2)芳烴或烯烴的π電子云密度和過渡金屬在外層S軌道接受電子的能力；(3)過渡金屬離子最外層S軌道的缺電子程度[23]。π絡(luò)合作用是吸附/分離π電子云豐富的化合物（芳烴，烯烴）的最有效技術(shù)之一。π絡(luò)合吸附劑以中等強度結(jié)合吸附質(zhì)分子，作用力強于范德華力，但是弱于典型的化學(xué)吸附（如酸堿和配位作用）。π絡(luò)合吸附劑吸附各類分子的順序如下：含氮化合物>含硫化物>芳烴>烷烴。因此，π絡(luò)合作用吸附劑具有較高的吸附選擇性，通過簡單熱處理或溶劑洗滌可實現(xiàn)吸附劑的再生[24,25]。π絡(luò)合吸附劑的設(shè)計的一般思路是將過渡金屬離子高度分散在高比表面積，高孔隙率的固體材料中。例如，Yang等人首次報道了負(fù)載Cu(I)或Ag(I)的Y型沸石與噻吩中S原子間的π絡(luò)合現(xiàn)象[26]。后來，一系列負(fù)載過渡金屬離子（例如：Cu(I)，Ag(I)，Pd(II)和Ni(II)）的π絡(luò)合多孔吸附劑在吸附脫硫領(lǐng)域被廣泛研究[27-30]。但是，真實燃油中存在的芳烴和烯烴會與噻吩類硫化物競爭π-絡(luò)合吸附中心，導(dǎo)致吸附劑對噻吩類硫化物的吸附選擇性明顯降低。圖1-3π絡(luò)合作用模型Figure1-3.Theπ-complexationmodel1.4.3S-M吸附機理噻吩分子中的硫原子，3P軌道上存在4個價電子，一對位于芳環(huán)平面內(nèi)形成大π鍵，另一對則平行于芳環(huán)。因而，硫原子中電子可以作為π型給電子體與

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]烯烴對噻吩在介孔分子篩Al-MCM-41活性位物種上吸附脫硫機制的影響[J]. 郭忠森,祖運,惠宇,秦玉才,王煥,張曉彤,宋麗娟.  燃料化學(xué)學(xué)報. 2019(04)
[2]基于納米材料的靜態(tài)吸附脫硫進(jìn)展[J]. 鐘黃亮,王春霞,周廣林,周紅軍.  化工進(jìn)展. 2018(07)
[3]SiO2氣凝膠吸附材料研究進(jìn)展[J]. 顏大偉,程東祥,陳靜.  廣州化工. 2015(23)
[4]吸附法脫除柴油中噻吩類含硫化合物的研究進(jìn)展[J]. 王廣建,仙保震,劉影,付信濤,張路平.  化工進(jìn)展. 2014(10)
[5]金屬摻雜炭氣凝膠的制備及其在燃油脫硫中的應(yīng)用[J]. 李華靜,李遠(yuǎn)剛,惠曉剛.  西安科技大學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[6]改性Y分子篩的吸附脫硫性能[J]. 楊玉輝,劉民,宋春山,郭新聞.  石油學(xué)報(石油加工). 2008(04)



本文編號：3558660