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ZnO-活性炭脱硫吸附剂的制备及性能评价

2020-11-21 16:47

  ZnO-活性炭脱硫吸附剂的制备及性能评价_电子/电路_工程科技_专业资料。采用混捏方法制备了以 ZnO-活性炭为吸附脱硫主要组分的脱硫吸附剂,采用 XRD,BET,Py-IR 等手段对吸附剂进行表征,并在10 mL 固定床微型反应器上对吸附剂进行脱硫性能评价。实验结果表明,C3-B 吸附剂(活性炭质量分数为30%)具有优异的脱硫性能,且性能稳定。以加氢汽油为原料,在压力1 MPa、空速1

  石 催化剂 油 炼 制 与 化 工 PETROLEUM PROCESSING AND PETROCHEMICALS 201 5 年 1 月 第 46 卷 第 1 期 活性炭脱硫吸附剂的制备及性能评价 ZnO 张露露 , 柳云骐 , 赵 清 , 刘晨光 ( 中国石油大学 ( 华东 ) 重质油国家重点实验室 CNPC 催化重点实验室 , 山东 青岛 266555 ) 摘 要 :采用混捏方法制备了以 ZnO 活性炭为吸附脱硫主要组分的脱硫吸附剂 , 采用 XRD , BET , Py IR 等 手段对吸附剂进行表征 , 并在 10 mL 固定床微型反应器上对吸附剂进行脱硫性能评价 。 实验结果表明 , C3 B吸 活 性 炭 质 量 分 数 为 30 % ) 具有优异的脱硫性能, 且 性 能 稳 定。以 加 氢 汽 油 为 原 料, 在 压 力 1 MPa 、 空速 附剂( 氢油体积比 100 ∶ 1 、 温 度 380 ℃ 的 条 件 下 , 产品的硫质量分数为 1 .0 h - 1 、 C3 B 吸 附 剂 的 脱 硫 率 为 87 .1 % , 达到国 Ⅴ 排放标准要求 。 10 .0 μ g ? g, 关键词 :ZnO 活性炭 吸附脱硫 我国将于 2018 年全面实施车用汽油硫质量分 数不大于 10 μ g ? g [ 1] 硫剂的设计思想是 通 过 引 入 高 比 表 面 积 的 活 性 炭 来吸附富集硫组分 、 分散 ZnO 活性组分 , 提高 ZnO 的低温脱硫活性 和 提 高 活 性 组 分 的 利 用 率 。 活 性 炭具有活 性 表 面 结 构 和 高 孔 隙 结 构 , 将其用于油 5] , 但是活性炭脱硫 品深度脱 硫 方 面 的 研 究 较 多 [ 的 标 准, 这一举措对我国炼油 企业汽油脱硫技 术 提 出 了 更 高 的 要 求 。 目 前 油 品 脱硫技术主要有 加 氢 脱 硫 和 吸 附 脱 硫 两 种 。 加 氢 因脱硫率 脱硫技术 是 目 前 较 为 成 熟 的 脱 硫 技 术 , 和收率高等优点在 液 体 燃 料 油 脱 硫 技 术 中 占 有 重 要的位置 , 但 存 在 烯 烃 饱 和、 辛 烷 值 下 降、 设备投 2] 资和操作费用 昂 贵 等 问 题 [ 。吸附脱硫具有操作 主要是 物 理吸附 脱硫 , 活 性和硫 容不够高 ; ZnO 脱 硫尤其是高温脱硫 属 于 化 学 固 硫 , 具 有 精 度 高、 性 能稳定 等 特 点 , 在 烟 气 脱 硫 领 域 应 用 广 泛, 但是由 于氧化锌比表面积低 , 存在低温活性差和硫容不 高 因此降低脱硫剂的堆密度和使用温度 、 提高 等不足 , 6] 脱硫精度仍是氧化锌脱硫剂总的发展趋势[ 。 条件温和 、 脱硫效果 好 、 轻汽油馏分中的烯烃不易 对汽油辛烷 值 影 响 不 大 、 可选择的吸附剂 被饱和 、 种类多 、 吸附 剂 可 再 生、 对 环 境 污 染 少 等 优 点, 与 加氢脱硫相 比 , 投 资 成 本 和 操 作 费 用 可 降 低 50 % 以上 。 反应吸附脱硫 采 用 具 有 反 应 性 能 的 负 载 型 3] 吸附 剂 , 如 美 国 康 菲 公 司 S Zorb [ 工艺使用的 本课 题 针 对 ZnO 比 表 面 积 低 、 分散性差导致 饱 和 硫 容 低 等 问 题, 通过 的深度脱硫扩散阻 力 高 、 加入活性炭来 提 高 吸 附 剂 比 表 面 积 , 增 大 ZnO 的 分散性 。 以活性炭与 ZnO 为 原 料 , 保 持 ZnO 的 量 不变 , 改变活性炭的 加 入 量 , 采用机械混捏法制备 一系列不 同 的 脱 硫 吸 附 剂 , 对其物化性质进行表 征, 并考察 活 性 炭 的 加 入 量 、 反 应 温 度、 反应气氛 等对吸附剂脱硫性能的影响 。 以 氧 化 锌、贵州快3。 硅 石、 氧化铝的混 Phillip s 专 利 吸 附 剂 , 浸 渍 活 性 Ni ( 或 Co 、 组分后经 高 合物为 载 体 , Cu ) 温焙烧得到反应吸附脱硫剂 。 但目前的吸附脱硫剂 难以在工业生产中大面积推广 。 寿命还比较短 , 针 对 国 内 清 洁 汽 油 生 产 工 艺 的 特 点, 中国石 油大学 ( 华东 ) 重质油国家重点实验室提出了两种 改质方案 : 一种是以高烯烃含量的催化裂化汽油 为原料的 反 应 吸 附 脱 硫 , 该工艺通过在反应吸附 脱硫剂中 加 入 烯 烃 芳 构 化 反 应 活 性 中 心 , 可以克 避免辛烷值 服反应吸 附 脱 硫 过 程 中 的 烯 烃 饱 和 , 实现芳构 化 和 反 应 吸 附 脱 硫 的 优 势 互 补 损失 , [ 4] 1 1 .1 实 验 脱硫吸附剂的制备 将活性炭 、 硅藻土 、 无机黏结 剂氢 氧 化铝 ZnO 、 收稿日期 :2014 07 03 ;修改稿收到日期 :2014 09 11。 作者简介 :张露露 , 硕士研 究 生 , 主要从事汽油脱硫催化剂的 研究工作 。 通讯联系人 :柳云骐 , E mail : liuyq @ upc .edu .cn 。 基金项目 :国家自然科学 基 金 项 目 ( 和高等学校博 2 1 1 76258 ) 士学科点专项科研基金博导类资助课题 ( 。 201 101 33 1 10002 ) ; 另一种是针对全馏分 FCC 汽油选择性加氢得到 的 低硫含量和低烯烃含 量 的 满 足 国 Ⅳ 排 放 标 准 的 汽 油, 设计和研究了高 性 能 的 化 学 吸 附 脱 硫 剂 , 该脱