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燃料油中的含硫化合物燃烧后会污染大气,而且还会使汽车尾气净化器中催化剂中毒,造成严重的空气污染。随着燃料油的需求和使用日益增长,人们对其含硫量的要求也越来越高。目前,世界各国对燃料油中含硫量都有严格的规定,汽油和柴油等燃料油低硫化和清洁化是大势所趋。传统的加氢脱硫(HDS)由于难以脱除稠环噻吩类(如二苯并噻吩)硫化物而无法达到深度脱硫的要求。目前,选择性吸附脱硫是备受人们关注的一种新兴深度脱硫技术,其难点是吸附容量高和硫化物选择吸附性能高的吸附剂的制备。沸石因其规则的孔道结构、巨大的比表面积、高的离子交换及吸附性能、热及结构稳定性等诸多优点而成为应用最为广泛的吸附剂载体材料。本文以NaY沸石为载体并辅以Ni和Ce活性成分的体系为研究对象,以燃料油中难脱除的二苯并噻吩(DBT)作为目标污染物,拟筛选出脱硫率及吸附容量高的燃料油深度脱硫吸附材料。首先,研究了NiY改性沸石的制备方法及条件和金属离子改性等对吸附燃料油中二苯并噻吩的影响。通过低温液氮吸脱附等温线(BET)、X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱分析、ICP分析、热重分析(TGA)等多种表征手段探讨各种因素对吸附材料的化学物理特性的影响。结果表明:以硝酸镍溶液为改性试剂、离子交换温度为95℃、交换液浓度为0.1 mol/L、焙烧活化温度为450℃时改性得到的NiY沸石吸附脱硫性能最好。在不同条件下对NiY进行了静态吸附脱硫测试,考察了不同时间和剂油比对吸附脱硫性能的影响。结果表明,吸附时间为3 h,剂油比为0.02 g/mL的条件下,NiY对DBT溶液的脱硫效果最好,且NiY的脱硫效果要好于NaY。测定了DBT在NiY上的吸附动力学数据和室温下的吸附平衡数据,分别采用Langmuir模型和Freundlich模型进行了拟合,其中Freundlich模型与平衡数据吻合的很好,说明Freundlich模型能够描述本体系的特征,从微观上探讨了其吸附机理,表明是分子尺寸和化学键的共同作用。为了进一步提高燃料油高效脱硫吸附剂的性能,研究了Ce、Ni双金属离子负载的CeNiY沸石对DBT的选择吸附性能、Ce做为Ni的共存离子的促进作用、模拟燃油中共存甲苯的影响及吸附时间和剂油比对吸附性能的影响。分别用Langmuir和Freundlich等温方程模拟吸附数据,理论计算表明:25℃时最大吸附量是22.2 mg/g,Langmuir常数b = 5.82 mL/mg,Freundlich常数K = 1.042 L/mg及1/n = 0.4。静态水浴方法比较了NiCeY、NiY、CeY及NaY在室温时对含DBT 500 mg/L及5 vol%甲苯的模拟燃油的吸附性能,结果表明NiCeY对DBT的吸附选择性能高于NiY和CeY,表明NiCeY是更为有效的吸附剂。