柴油在MCM-41和KIT-6负载Ni，Ce离子吸附剂上的深度吸附脱硫

发布时间：2020-11-11 13:37

　　 选择孔道结构不同的两种介孔材料MCM-41和KIT-6作为吸附剂载体,采用离子交换法,将Ni2+分别交换到铝化的MCM-41和KIT-6上,通过提高离子交换温度以及增加离子交换次数等方法,制备负载一元金属组分Ni2+的吸附剂。另外,采用离子交换法将Ni2+和Ce3+共同交换到铝化的MCM-41上,制备二元金属组分吸附剂。在固定床反应器上,考察了所制备吸附剂对模拟柴油(硫含量为300ppmw)和商业柴油(硫含量为149 ppmw)的吸附脱硫性能,并对吸附剂进行了再生。采用XRD、N2吸附、ICP等方法,对吸附剂进行了表征。吸附剂表征结果表明,交换金属离子后的吸附剂均保持了载体的介孔结构。吸附剂的脱硫性能,随着金属离子含量的增加而提高。模拟柴油脱硫实验结果:以MCM-41为载体,60℃下四次离子交换制备的Ni/AM60-4吸附剂,可得到16 ml的模拟清洁柴油(硫含量1.0 ppmw),突破点时吸附硫容量为0.105 mmol/g,比常温下一次离子交换制备的Ni/AM20-1吸附剂的硫容量,提高了78.0%。提高离子交换温度和增加离子交换次数均使Ni基MCM-41吸附剂的吸附性能提高。以KIT-6为载体,通过提高离子交换温度和增加离子交换次数改性Ni基KIT-6吸附剂,吸附剂的吸附性能并未得到提高。在60℃下制备的二元金属组分吸附剂Ce-Ni/AM60和Ce/Ni-AM60,突破点时吸附的硫容量为0.052 mmol/g和0.080 mmol/g,相对于吸附剂Ni/AM60-1吸附的硫容量(0.085 mmol/g),吸附性能并未提高,Ce离子的吸附脱硫能力相对于Ni离子的吸附脱硫能力较低。综上,60℃进行四次离子交换制备的Ni/AM60-4吸附剂,在模拟柴油吸附脱硫实验中,具有最优的吸附性能。商业柴油脱硫实验结果:Ni/AM60-4吸附剂对商业柴油脱硫,突破点时可得3.5 ml的清洁柴油,吸附的硫容量为0.011 mmol/g。在300℃空气中焙烧5 h再生的Ni/AM60-4吸附剂,其硫容量没有下降,即吸附剂可完全再生。
【学位单位】：哈尔滨师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TE624.55;TQ424
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 燃料油脱硫
    1.2 柴油脱硫
        1.2.1 柴油脱硫的方法
        1.2.2 柴油吸附脱硫机理
    1.3 柴油吸附脱硫的吸附剂
    1.4 介孔材料吸附剂
        1.4.1 介孔材料的性质
        1.4.2 介孔材料的改性
        1.4.3 改性介孔材料吸附剂的吸附脱硫
    1.5 本论文的研究思路和内容
第2章 吸附剂的制备与评价
    2.1 实验仪器、试剂与气体
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 实验气体
    2.2 吸附剂的制备
    2.3 吸附剂的表征
    2.4 模拟柴油与商业柴油的组成与分析
    2.5 吸附脱硫实验
        2.5.1 脱硫装置
        2.5.2 吸附剂硫容量计算
    2.6 吸附剂的再生实验
第3章 MCM-41 负载Ni,Ce离子吸附剂的吸附脱硫
    3.1 交换温度对Ni基MCM-41 吸附剂吸附脱硫性能的影响
    3.2 离子交换次数对Ni基MCM-41 吸附剂吸附脱硫性能的影响
    3.3 二元组分Ni, Ce基MCM-41 吸附剂的吸附脱硫
    3.4 Ni基MCM-41 吸附剂的表征
    3.5 本章小结
第4章 KIT-6 负载Ni吸附剂的吸附脱硫
    4.1 交换温度对Ni基KIT-6 吸附剂吸附脱硫性能的影响
    4.2 离子交换次数对Ni基KIT-6 吸附剂吸附脱硫性能的影响
    4.3 Ni基KIT-6 吸附剂的表征
    4.4 本章小结
第5章 商业柴油的吸附脱硫及吸附剂的再生
    5.1 商业柴油的吸附脱硫及吸附剂的再生
    5.2 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

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本文编号：2879247