新型络合脱硫剂的制备及其对燃油中噻吩类物质的选择性脱除
发布时间：2021-10-14 22:05
燃油深度脱硫的难点是稠环噻吩类硫化物的脱除,如二苯并噻吩（DBT）及其烷基衍生物DBTs等,开发新型脱硫剂的关键是提高其对噻吩硫化物的分配系数和分离选择性。这就需要脱硫剂与噻吩硫之间存在独特的强相互作用。基于电荷转移络合作用,本文制备了两类络合脱硫剂,研究了它们对模型油中BT、DBT和DMDBT的脱除效果。首先,以活性炭负载的BT、DBT、DBTO2和DMDBT为原料,通过HNO3/H2SO4的硝化/氧化反应制备了四种炭载吸附剂（NBT/C、NDBT/C、NDBTO2/C和NDMDBT/C）;表征了其组成和结构,考察了其吸附脱硫性能。结果表明,吸附剂NDBTO2/C与DBT之间具有较强的电荷转移络合作用,可形成转荷络合物。NDBTO2/C的吸附等温线符合Langmuir方程,对模型油中DBT、BT和DMDBT的饱和吸附量分别为87.4、10.6和8.3 mg-S·g-1。NDBTO2/C可用甲苯/甲醇溶液再生并循环使用4次,吸附量保持在95%以上。其次,鉴于多硝基芳香化合物的爆炸性危险性,及其极慢的吸附速率,期望发现新的不含硝基的π-受体材料,并将其溶解在溶剂中作为萃取剂使用。为此,将...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]硫酸铈铵改性双介孔二氧化硅吸附脱硫研究[J]. 韩林凯,高玲玉,杨丽娜,李剑. 精细石油化工. 2019(05)
[2]PM2.5中的有机硫酸酯类化合物[J]. 韩德文,王鑫彤,鞠法帅,王杨君,冯加良,汪午. 化学进展. 2017(05)
[3]吸附法燃油超深度脱硫的研究进展[J]. 张伟,李鑫,童靖予,胡雨,李翠清. 石油化工. 2016(11)
[4]吡啶基聚合离子液体的制备及其对油中噻吩硫的吸附性能[J]. 李春喜,许慧慧,朱学习,陆颖舟,孟洪. 化工学报. 2016(07)
[5]N-氯代丁二酰亚胺与异腈的双氯化反应制备N-苯基二氯亚胺类化合物[J]. 任少波,张海峰,张剑,张巍,刘运奎. 有机化学. 2016(08)
[6]Ce负载HY/SBA-15的合成、表征及其吸附脱硫性能的评价[J]. 史春薇,周文丰,王鑫,吴文远,边雪,赵杉林. 石油化工. 2016(01)
[7]燃料油深度脱硫的技术策略及研究进展[J]. 宋红艳,何静,李春喜. 石油化工. 2015(03)
[8]YD-CADS汽油超深度催化吸附脱硫技术中试研究[J]. 王军峰,陈兵,罗万明,金德浩,刘宏伟,李铖,李志刚. 工业催化. 2014(10)
[9]吸附法脱除柴油中噻吩类含硫化合物的研究进展[J]. 王广建,仙保震,刘影,付信涛,张路平. 化工进展. 2014(10)
[10]Co对Cu+-13X分子筛选择吸附脱硫性能的影响[J]. 周林,居沈贵,张清瑞,曹文宁,朱止阳,郑欢. 石油化工. 2014(03)
博士论文
[1]基于酸碱作用的油品脱硫和苯酚提取[D]. 高家俊.北京化工大学 2015
[2]改性Y分子筛选择性吸附燃料油深度脱硫及等离子体再生技术研究[D]. 李小娟.浙江大学 2009
硕士论文
[1]交联聚合物吸附剂的制备及其在燃油吸附脱硫中的应用[D]. 马春宏.北京化工大学 2018
[2]咪唑基离子聚合物的合成及对油中噻吩硫的吸附性能[D]. 朱学习.北京化工大学 2017
[3]竞争吸附条件下HKUST-1脱硫性能及吸附机理研究[D]. 付志凯.大连理工大学 2015
[4]聚合离子液体的制备及其用于燃油深度脱硫的应用研究[D]. 章静.北京化工大学 2015
[5]物理吸附法脱除FCC汽油中含硫化合物的试验研究[D]. 卜欣立.北京化工大学 2004
本文编号：3436897
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＹＤ－ＣＡＤＳ工艺流程图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＹＤ－ＣＡＤＳ??
?第一章绪论???ＤＢＴ＞ｌｉ?Ｍ，Ｏ＾ＣＨＢ?ＤＢＴ＾Ｈ，?ＨＯＣＨＢ?ＤＢ１?ＳＩ??Ｖ＞?Ｖ＞?Ｖ?＞?？??哗?Ｎｉ＆?Ｎｉ．Ｓ??ｚ＾ｔｎＣ??Ｃ?ｍｏｉ?ｙ?ｒ?Ｎｉ（〇ｎ?ｆ?Ｎｉ（〇）ｌ?ｍ?ｍ〇）?ｙ??－？？＾Ｓｔｔ＾ｏｏａｘｊ＾Ｌ—．丨?．??ＺｎＯ?—？？?Ｚｎａ＋ＺｎＳ?—？?ＺｎＳ?！?—？滅??图１－３还原型反应吸附脱硫过程??Ｆｉｇ．?１－３?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｒｅｄｕｃｔｉｖｅ?ｒｅａｃｔｉｖｅ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ??（ＣＨＢ：?ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｂｅｎｚｅｎｅ；?ＢＰ：?ｂｉｐｈｅｎｙｌ）??１．３络合脱硫中的强相互作用??１．３．１?ｄ－ｎ络合作用??两个或两个以上含有孤对电子（或ｎ键）的硫化物分子，与具有空电子轨道的金??属离子结合，形成稳定的络合物，这就是ｄ－ｎ键合机理。Ｙａｎｇ等人用过渡金属离子??改性的分子筛，选择性地脱除油中的硫化物，并提出了?络合机理［４３，４４，４５］。在这个过??程中，金属阳离子的ｓ轨道与硫的ｉｔ轨道形成。键，同时其ｄ轨道反馈电子给硫的ｎ－??反键轨道，形成的吸附络合物如图１－４＿。??０梦??＇、＞爹’、，??图１－４吸附络合物模型图??Ｆｉｇ．?１－４?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??周丹红等［４７］利用ＤＦＴ研宄了?Ｃｕ（Ｉ）Ｙ、Ａｇ（Ｉ）Ｙ分子筛与含硫化合物及苯分子之间??的＾络合作用，指出〇－给予和ｎ?－电子反馈对ｎ?－络合作用的贡献大小与分子结构有??关，噻吩的〇－给予占优势，苯的电子反馈较强。??络合键属于弱化学键
?第一章绪论???ＤＢＴ＞ｌｉ?Ｍ，Ｏ＾ＣＨＢ?ＤＢＴ＾Ｈ，?ＨＯＣＨＢ?ＤＢ１?ＳＩ??Ｖ＞?Ｖ＞?Ｖ?＞?？??哗?Ｎｉ＆?Ｎｉ．Ｓ??ｚ＾ｔｎＣ??Ｃ?ｍｏｉ?ｙ?ｒ?Ｎｉ（〇ｎ?ｆ?Ｎｉ（〇）ｌ?ｍ?ｍ〇）?ｙ??－？？＾Ｓｔｔ＾ｏｏａｘｊ＾Ｌ—．丨?．??ＺｎＯ?—？？?Ｚｎａ＋ＺｎＳ?—？?ＺｎＳ?！?—？滅??图１－３还原型反应吸附脱硫过程??Ｆｉｇ．?１－３?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｒｅｄｕｃｔｉｖｅ?ｒｅａｃｔｉｖｅ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ??（ＣＨＢ：?ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｂｅｎｚｅｎｅ；?ＢＰ：?ｂｉｐｈｅｎｙｌ）??１．３络合脱硫中的强相互作用??１．３．１?ｄ－ｎ络合作用??两个或两个以上含有孤对电子（或ｎ键）的硫化物分子，与具有空电子轨道的金??属离子结合，形成稳定的络合物，这就是ｄ－ｎ键合机理。Ｙａｎｇ等人用过渡金属离子??改性的分子筛，选择性地脱除油中的硫化物，并提出了?络合机理［４３，４４，４５］。在这个过??程中，金属阳离子的ｓ轨道与硫的ｉｔ轨道形成。键，同时其ｄ轨道反馈电子给硫的ｎ－??反键轨道，形成的吸附络合物如图１－４＿。??０梦??＇、＞爹’、，??图１－４吸附络合物模型图??Ｆｉｇ．?１－４?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??周丹红等［４７］利用ＤＦＴ研宄了?Ｃｕ（Ｉ）Ｙ、Ａｇ（Ｉ）Ｙ分子筛与含硫化合物及苯分子之间??的＾络合作用，指出〇－给予和ｎ?－电子反馈对ｎ?－络合作用的贡献大小与分子结构有??关，噻吩的〇－给予占优势，苯的电子反馈较强。??络合键属于弱化学键
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫酸铈铵改性双介孔二氧化硅吸附脱硫研究[J]. 韩林凯,高玲玉,杨丽娜,李剑. 精细石油化工. 2019(05)
[2]PM2.5中的有机硫酸酯类化合物[J]. 韩德文,王鑫彤,鞠法帅,王杨君,冯加良,汪午. 化学进展. 2017(05)
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[5]N-氯代丁二酰亚胺与异腈的双氯化反应制备N-苯基二氯亚胺类化合物[J]. 任少波,张海峰,张剑,张巍,刘运奎. 有机化学. 2016(08)
[6]Ce负载HY/SBA-15的合成、表征及其吸附脱硫性能的评价[J]. 史春薇,周文丰,王鑫,吴文远,边雪,赵杉林. 石油化工. 2016(01)
[7]燃料油深度脱硫的技术策略及研究进展[J]. 宋红艳,何静,李春喜. 石油化工. 2015(03)
[8]YD-CADS汽油超深度催化吸附脱硫技术中试研究[J]. 王军峰,陈兵,罗万明,金德浩,刘宏伟,李铖,李志刚. 工业催化. 2014(10)
[9]吸附法脱除柴油中噻吩类含硫化合物的研究进展[J]. 王广建,仙保震,刘影,付信涛,张路平. 化工进展. 2014(10)
[10]Co对Cu+-13X分子筛选择吸附脱硫性能的影响[J]. 周林,居沈贵,张清瑞,曹文宁,朱止阳,郑欢. 石油化工. 2014(03)
博士论文
[1]基于酸碱作用的油品脱硫和苯酚提取[D]. 高家俊.北京化工大学 2015
[2]改性Y分子筛选择性吸附燃料油深度脱硫及等离子体再生技术研究[D]. 李小娟.浙江大学 2009
硕士论文
[1]交联聚合物吸附剂的制备及其在燃油吸附脱硫中的应用[D]. 马春宏.北京化工大学 2018
[2]咪唑基离子聚合物的合成及对油中噻吩硫的吸附性能[D]. 朱学习.北京化工大学 2017
[3]竞争吸附条件下HKUST-1脱硫性能及吸附机理研究[D]. 付志凯.大连理工大学 2015
[4]聚合离子液体的制备及其用于燃油深度脱硫的应用研究[D]. 章静.北京化工大学 2015
[5]物理吸附法脱除FCC汽油中含硫化合物的试验研究[D]. 卜欣立.北京化工大学 2004
本文编号：3436897
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