论文部分内容阅读
近年来,随着世界各国对汽车尾气中硫化物含量的严格控制,以及燃料电池对超低硫燃料的需要,对燃料油的深度脱硫成为国内外的研究热点和迫切需要解决的问题。主要采用分子筛为载体,并通过固相法、液相离子交换法及共沉淀法等多种方法制备了一系列金属负载型吸附剂,考察了吸附剂对汽油中噻吩类硫化物的吸附脱硫性能,采用X-射线粉末衍射（XRPD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等方法对吸附剂的晶相、形貌及结构进行表征。采用比表面分析仪（BET）对比表面及孔道结构特征进行表征。采用X射线光电子能谱（XPS）、电感耦合等离子体光谱（ICP）等方法对吸附剂负载的金属离子的价态及负载量进行测试分析。采用吸附吡啶的红外光谱（Pyridine-FTIR）法来考察吸附剂表面的酸性中心的数量和种类。采用气相色谱（GC-FID）对汽油中的硫成分进行定量分析,并探讨了硫化物在吸附剂上的吸附行为。1.通过固相离子交换法制备了金属离子（M:Ru、Sb、Zr和Bi）改性的Y沸石分子筛（MY-S-1）吸附剂用于模拟汽油中噻吩（0.624mM）的吸附脱除。系统考察了金属离子类型、金属离子负载量、金属离子的价态对噻吩脱除率的影响。在甲苯与噻吩共存的模拟汽油中,MY-S-1对噻吩的吸附表现出较高的选择性。MY-S-1中的金属离子通过极化作用和噻吩硫原子之间形成较强的S-M键提高了对噻吩的选择性。在MY-S-1系列吸附剂中,RuY-S-1显示出最高的脱硫率,在剂油比为0.1 g/10mL的条件下,脱硫率达到68%。吸附剂脱硫率的高低依赖于金属离子的负载量,脱硫率随着RuY-S-X上的Ru离子负载量的增加而增高。2.通过液相离子交换法制备了RuY-L分子筛。考察了不同焙烧温度和不同负载量对噻吩、苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩的吸附选择性的影响。实验结果表明Ru Y-L-12（200）脱硫率达到99%。XRPD、EDX、TEM和H2-TPR分析结果表明RuY-L-12（200）中的活性组分为RuOx团簇。吸附剂经吸附,再生循环五次后,对噻吩和苯并噻吩的脱硫率仍保留在50%左右,而对4,6-二甲基二苯并噻吩的脱硫率为88%。3.选用X、L、ZSM-5、Mordenite、A型沸石和MCM-41介孔分子筛作为载体,Ce为活性组分,通过液相离子交换法和沉积法制备了一系列Ce改性分子筛吸附剂。考察了吸附剂的孔径、比表面积和Ce负载量对吸附脱硫率的影响。实验结果表明CeX和0.05CeMCM-41表现出良好的吸附脱硫性能。CeX对噻吩的脱硫率达83%,0.05Ce/MCM-41对苯并噻吩的脱硫率为76%。载体的大孔径有利于吸附质的扩散。吸附剂经吸附,再生循环五次后CeX和0.05Ce/MCM-41的脱硫率分别为65%和53%。