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吸附法脱除轻质油品中噻吩的特性研究

作　者: 唐晓林
导　师: 施力
学　校: 华东理工大学
专　业: 油气储运工程
关键词: 噻吩活性炭 HY-Al2O3 π络合 σ键
分类号: TE624.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文考察了活性白土、活性炭和HY-Al2O3吸附剂的脱硫性能,并利用Cu2+、Zn2+ Fe3+、Ag+、Ce3+、Cu+等金属离子对吸附剂进行改性,筛选出了吸附剂的最佳组成,并确定了最优制备工艺以及反应工艺条件,比较他们对噻吩的吸附能力。实验发现,活性炭具有较大的比表面积和发达的微孔结构,负载0.5wt.%Pt、6wt.%Ag的活性炭硫容能够达到7.47mgS/g。银离子负载活性炭吸附剂对噻吩的吸附属于典型的微孔物理吸附和π络合吸附。HY/Al2O3质量比为3、负载12wt.%Cu+、550℃下焙烧2h,Cu(I)/HY-Al2O3吸附剂在常温常压下硫容达到10.04mgS/g。噻吩在Cu(I)/HY-Al2O3吸附剂上同时有三种吸附机理：分子间力物理吸附,π络合键吸附和σ键吸附。Cu+与噻吩环形成的π络合键、与噻吩硫形成的Cu-S(σ)键更容易在弱L酸位上形成,弱L酸对Cu+与噻吩的π络合吸附和σ键是有利的关键因素。Cu(I)/HY-Al2O3吸附剂具有良好的再生性能,N2氛围下,500℃再生2h,五次循环再生后,硫容能达到原始硫容的74.3%。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章研究背景  10-12
第2章文献综述  12-27
  2.1 油品脱硫的工艺现状  12-21
    2.1.1 加氢脱硫  12-14
    2.1.2 催化裂化(FCC)过程脱硫  14
    2.1.3 酸碱精制脱硫  14
    2.1.4 生物脱硫(BDS)  14-15
    2.1.5 氧化脱硫  15-16
    2.1.6 溶剂精制脱硫  16-17
    2.1.7 烷基化脱硫(OATS技术)  17-18
    2.1.8 催化蒸馏脱硫技术(CDHydro/CDHDS)  18-19
    2.1.9 吸附法  19-21
  2.2 脱硫吸附剂材料简介及研究进展  21-25
    2.2.1 活性白土  21
    2.2.2 活性炭  21-22
    2.2.3 分子筛  22-24
    2.2.4 脱硫吸附剂研究进展  24-25
  2.3 本论文的研究目的及主要内容  25-27
第3章实验部分  27-32
  3.1 实验原料和主要试剂  27-28
    3.1.1 实验试剂  27
    3.1.2 脱噻吩模拟油品的配制  27
    3.1.3 酸碱金属盐溶液的配制  27-28
  3.2 吸附剂的制备方法  28
    3.2.1 超声浸渍法制备活性炭吸附剂工艺  28
    3.2.2 混捏法制备HY分子筛吸附剂工艺  28
  3.3 吸附剂的评价和表征  28-32
    3.3.1 连续吸附过程  28-29
    3.3.2 间歇吸附反应  29
    3.3.3 硫含量分析仪器  29
    3.3.4 实验数据分析方法  29-30
    3.3.5 吸附剂比表面、孔容、孔半径的测定  30
    3.3.6 XRD测试  30
    3.3.7 热重测试  30
    3.3.8 吸附剂红外酸性测试  30-32
第4章实验结果与讨论  32-64
  4.1 脱硫剂载体的选择  32-33
  4.2 活性炭吸附脱噻吩硫的特性研究  33-44
    4.2.1 不同酸碱预处理对活性炭吸附脱硫的影响  33-34
    4.2.2 负载不同金属离子的活性炭的吸附脱硫研究  34-36
    4.2.3 Ag~+的含量对活性炭吸附脱硫能力的影响  36-37
    4.2.4 不同热处理温度对负载银离子的活性炭吸附剂的影响  37-38
    4.2.5 不同反应温度对活性炭吸附脱硫的研究  38-39
    4.2.6 pH对吸附剂脱硫效果的研究  39-40
    4.2.7 负载不同金属离子的活性炭在超声浸渍下的脱硫研究  40-41
    4.2.8 改性活性炭吸附剂的表征  41-43
    4.2.9 活性炭吸附剂再生性能研究  43-44
    4.2.10 小结  44
  4.3 HY/Al_2O_3吸附脱噻吩硫的特性研究  44-64
    4.3.1 载体Al_2O_3的考察  44-46
    4.3.2 负载不同改性离子的HY-Al_2O_3吸附剂的脱硫研究  46-48
    4.3.3 反应温度对Cu(Ⅰ)/HY-Al_2O_3吸附剂的脱硫影响  48-49
    4.3.4 Cu~+的含量对Cu(Ⅰ)/HY-Al_2O_3吸附剂脱硫的影响  49-51
    4.3.5 负载Cu~+的HY-Al_2O_3吸附剂的表面酸性测试  51-53
    4.3.6 不同焙烧温度对Cu(Ⅰ)/HY-Al_2O_3的吸附脱硫影响  53-55
    4.3.7 不同焙烧温度的Cu(Ⅰ)/HY-Al_2O_3吸附剂的酸性测试  55-57
    4.3.8 Cu(Ⅰ)/HY-Al_2O_3吸附剂再生性能的研究  57-59
    4.3.9 Cu(Ⅰ)/HY-Al_2O_3吸附剂吸附噻吩的原位脱附红外研究  59-61
    4.3.10 Cu(Ⅰ)/HY-Al_2O_3吸附剂的噻吩吸附机理研究  61
    4.3.11 Cu(Ⅰ)/HY-Al_2O_3吸附剂孔容、孔径和比表面参数  61-62
    4.3.12 小结  62-64
第5章结论  64-65
参考文献  65-70
致谢  70-71
附录  71

吸附法脱除轻质油品中噻吩的特性研究

内容摘要

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