改性Y分子筛及Cu/碳球脱除汽/柴油中硫化物的性能
发布时间：2021-04-10 11:47
含硫化合物的燃烧会对环境造成严重威胁,因此,生产超低硫汽油和柴油已成为目前世界燃油清洁化发展的总趋势,寻找更为经济可行的深度脱硫方法是清洁燃料生产中最紧迫的任务之一。吸附脱硫作为一种高效经济的脱硫技术,具有能耗低、操作温度和压力低、吸附剂来源广泛等优点。本文采用实验研究和数学模型计算相结合的方法对NaY和NiY分子筛吸附脱除模型柴油中苯并噻吩的过程进行了研究。NaY和NiY分子筛对模型柴油中苯并噻吩的适宜吸附温度为50 oC,吸附可在60 min内达到平衡。相比与Langmuir和Freundlich模型,Toth模型能更好的描述NaY和NiY分子筛对苯并噻吩的等温平衡吸附过程,表明苯并噻吩在NaY和NiY分子筛表面的吸附为非均匀吸附。热力学分析表明苯并噻吩在NaY和NiY分子筛上的吸附是一个自发和放热的过程。吸附动力学考察结果显示NaY和NiY分子筛对苯并噻吩的吸附过程可用反应级数分别为1.45和1.67的n级速率方程来描述。以酚醛树脂作为碳前驱体,经过海藻酸与Cu2+的螯合作用和后续炭化过程,制备了Cu/碳球吸附剂,实现了活性组分铜的原位...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
萃取脱硫的工艺流程
分析认为，HNO3处理后引入的酸性基团可能分布在聚苯乙烯基碳球的内表面和外表面上，作为吸附活性位点，使得吸附量增加了 45%；而 H2O2和(NH4)2S2O8引入的含氧官能团可能更多的分布在外表面上，从而阻碍了二苯并噻吩分子进入微孔，导致了其较低的吸附硫容。认为活性炭的吸附脱硫性能依赖于其表面氧官能团的浓度、种类及分布。2.6.2.3 配位吸附机理配位吸附脱硫是基于有机硫与吸附剂表面过渡金属离子间的弱化学键作用。Song 等[54]提出了噻吩与过渡金属间可形成的 8 种配位构型，如图 2-3 所示。噻吩硫原子上的孤对电子不但可以与过渡金属离子作用形成 S-M 配合物；还可以利用离域 π 电子与过渡金属离子形成 π 配合物。这 8 种配位构型可以归纳为 3类：S-M 配位结构（η1S 和 S-μ3），π 配位结构（η4和 η5）以及两种配位结构的综合形式（η4,S-μ2 以及 η4,S-μ3）。因此配位吸附作用机理也可以分为 π 络合机理、S-M 键配位机理以及两者协同作用机理。
第二章 文献综述题组[55]采用实验研究和自然键轨道分析相结合的方法，首硫的基本原理，以 Cu(I)Y 分子筛吸附燃油中的噻吩为例 Cu+的 4s 空轨道，形成 σ 键，而 Cu+的 3d 轨道电子进入成 d-π 键，示意图如图 2-4 所示。其课题组[55]采用液相离子交换法制备了 Cu(I)-Y 和 AgY 分模型油中的噻吩。结果发现，由于 π 络合作用，CuY 和 Ag吸附能力均远远大于 NaY。其课题组[56]又相继证明了 Cu形成的配位键的强度比它们与苯之间的强，且配位能大小2+。究表明，烯经的存在对降低 π 络合吸附剂的脱硫性能，因剂进行更深入的研究。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Efficient desulfurization of gasoline fuel using ionic liquid extraction as a complementary process to adsorptive desulfurization[J]. N.Farzin Nejad,A.A.Miran Beigi. Petroleum Science. 2015(02)
[2]催化裂化汽油中含硫化物类型及分布规律[J]. 魏秀萍,贾黎黎,赵运芳. 精细石油化工. 2013(06)
[3]CDHydro/CDHDS FCC汽油选择性加氢脱硫工艺设计[J]. 张星,孙方宪,尹恩杰,许新刚. 炼油技术与工程. 2010(01)
[4]苯中硫在Ni/ZnO催化剂上加氢吸附脱除的研究[J]. 唐明兴,李学宽,吕占军,葛晖,周立公. 燃料化学学报. 2009(06)
[5]活性炭吸附脱硫机理的硬软酸碱理论研究[J]. 于维钊,郑经堂,何小超. 石油化工. 2008(12)
[6]Ni/ZnO吸附剂上溶剂油的超深度吸附脱硫[J]. 杨永兴,张玉良,王璐,张永娜,蒋宗轩,李灿. 石油化工. 2008(03)
[7]活性炭的表面化学改性及其对有机硫化物的吸附性能的研究[J]. 姚丽群,高利平,托罗别克,查庆芳,董兆德. 燃料化学学报. 2006(06)
[8]离子液体用于催化裂化汽油烷基化脱硫的实验室研究[J]. 刘植昌,胡建茹,高金森. 石油炼制与化工. 2006(10)
[9]活性炭表面负载金属离子对其吸附苯并噻吩的影响[J]. 余谟鑫,李忠,夏启斌,奚红霞. 化工学报. 2006(08)
[10]汽油的电化学-化学氧化耦合法脱硫[J]. 王文波,石生敏,汪树军,刘红研,张伟. 石油学报(石油加工). 2005(05)
本文编号：3129582
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
萃取脱硫的工艺流程
分析认为，HNO3处理后引入的酸性基团可能分布在聚苯乙烯基碳球的内表面和外表面上，作为吸附活性位点，使得吸附量增加了 45%；而 H2O2和(NH4)2S2O8引入的含氧官能团可能更多的分布在外表面上，从而阻碍了二苯并噻吩分子进入微孔，导致了其较低的吸附硫容。认为活性炭的吸附脱硫性能依赖于其表面氧官能团的浓度、种类及分布。2.6.2.3 配位吸附机理配位吸附脱硫是基于有机硫与吸附剂表面过渡金属离子间的弱化学键作用。Song 等[54]提出了噻吩与过渡金属间可形成的 8 种配位构型，如图 2-3 所示。噻吩硫原子上的孤对电子不但可以与过渡金属离子作用形成 S-M 配合物；还可以利用离域 π 电子与过渡金属离子形成 π 配合物。这 8 种配位构型可以归纳为 3类：S-M 配位结构（η1S 和 S-μ3），π 配位结构（η4和 η5）以及两种配位结构的综合形式（η4,S-μ2 以及 η4,S-μ3）。因此配位吸附作用机理也可以分为 π 络合机理、S-M 键配位机理以及两者协同作用机理。
第二章 文献综述题组[55]采用实验研究和自然键轨道分析相结合的方法，首硫的基本原理，以 Cu(I)Y 分子筛吸附燃油中的噻吩为例 Cu+的 4s 空轨道，形成 σ 键，而 Cu+的 3d 轨道电子进入成 d-π 键，示意图如图 2-4 所示。其课题组[55]采用液相离子交换法制备了 Cu(I)-Y 和 AgY 分模型油中的噻吩。结果发现，由于 π 络合作用，CuY 和 Ag吸附能力均远远大于 NaY。其课题组[56]又相继证明了 Cu形成的配位键的强度比它们与苯之间的强，且配位能大小2+。究表明，烯经的存在对降低 π 络合吸附剂的脱硫性能，因剂进行更深入的研究。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Efficient desulfurization of gasoline fuel using ionic liquid extraction as a complementary process to adsorptive desulfurization[J]. N.Farzin Nejad,A.A.Miran Beigi. Petroleum Science. 2015(02)
[2]催化裂化汽油中含硫化物类型及分布规律[J]. 魏秀萍,贾黎黎,赵运芳. 精细石油化工. 2013(06)
[3]CDHydro/CDHDS FCC汽油选择性加氢脱硫工艺设计[J]. 张星,孙方宪,尹恩杰,许新刚. 炼油技术与工程. 2010(01)
[4]苯中硫在Ni/ZnO催化剂上加氢吸附脱除的研究[J]. 唐明兴,李学宽,吕占军,葛晖,周立公. 燃料化学学报. 2009(06)
[5]活性炭吸附脱硫机理的硬软酸碱理论研究[J]. 于维钊,郑经堂,何小超. 石油化工. 2008(12)
[6]Ni/ZnO吸附剂上溶剂油的超深度吸附脱硫[J]. 杨永兴,张玉良,王璐,张永娜,蒋宗轩,李灿. 石油化工. 2008(03)
[7]活性炭的表面化学改性及其对有机硫化物的吸附性能的研究[J]. 姚丽群,高利平,托罗别克,查庆芳,董兆德. 燃料化学学报. 2006(06)
[8]离子液体用于催化裂化汽油烷基化脱硫的实验室研究[J]. 刘植昌,胡建茹,高金森. 石油炼制与化工. 2006(10)
[9]活性炭表面负载金属离子对其吸附苯并噻吩的影响[J]. 余谟鑫,李忠,夏启斌,奚红霞. 化工学报. 2006(08)
[10]汽油的电化学-化学氧化耦合法脱硫[J]. 王文波,石生敏,汪树军,刘红研,张伟. 石油学报(石油加工). 2005(05)
本文编号：3129582
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