柴油非加氢脱硫技术研究中样品的选择

利用气相色谱/原子发射光谱检测器（GC/AED），对小型加氢装置的加氢脱硫柴油样品及氧化/萃取前后样品油中含硫化合物进行了分析，对色谱图中出现的几个可疑峰进行了分析和推测，表明这几个峰是由元素硫产生的，并通过无硫油样中加入硫磺和对样品进行汞洗等实验进行了验证。此外，对于加氢柴油中元素硫产生原因以及对硫质量分数测定和对实验分析的影响，在氧化脱硫等非加氢脱硫实验中样品的选择等问题进行了讨论。     

柴油馏分加氢脱硫动力学及反应器研究进展

当前各国环保法规对柴油中硫的质量分数的限制越来越严格。催化加氢脱硫是实现柴油低硫化的重要途径,动力学和新反应器的研究受到了研究者的广泛关注。本文介绍了柴油馏分中两种典型的难脱除含硫化合物二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩在各类催化剂上加氢脱硫的反应路径,比较了这两种模型含硫化合物的直接脱硫（DDS）和先加氢再脱硫（HYD）路径相对快慢的影响因素。详细综述了假1级、假2级、快慢1级、n级、L-H以及抑制剂H2S存在下的动力学模型在描述二苯并噻吩类模型化合物及真实油品的加氢脱硫过程中的研究现状,介绍了神经网络在柴油加氢动力学和脱硫率预测方面的研究进展。还对催化精馏、并流-逆流滴流床、两相床反应器等新型加氢脱硫反应器的最新发展作了综述,展望了加氢脱硫动力学及反应器的研究方向和面临的挑战。     

Ti-MWW分子筛催化叔丁基过氧化氢氧化脱硫

以Ti-MWW为催化剂,考察了不同氧化剂对分别含有苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩等有机硫化物模拟油品氧化反应的影响,结果表明,叔丁基过氧化氢对有机含硫化合物的氧化活性明显高于过氧化氢水溶液。以叔丁基过氧化氢为氧化剂,三种噻吩类含硫化合物氧化的难易顺序为二苯并噻吩> 4, 6-二甲基二苯并噻吩> 苯并噻吩,其氧化活性顺序与含硫化合物中硫原子的电子云密度和空间位阻有关。考察了Ti-MWW/叔丁基过氧化氢催化氧化体系对成品柴油的催化氧化脱硫,结果表明,成品柴油中的含硫化合物可被有效地氧化脱除,在优化的反应条件下,经过两次氧化、萃取后,成品柴油中的总硫含量从1015μg/mL降低至11μg/mL,总脱硫率达到99%。     

直馏柴油NOx-空气催化氧化脱硫研究

 柴油氧化法脱硫技术具有操作条件温和,无需氢源以及工艺投资和操作费用低等优点,是取代直馏柴油加氢脱硫技术较为理想的工艺. 但是,该法仍存在H2O2氧化剂价格昂贵和不能再生,以及含硫废水排放等问题. 为克服这些缺点,采用NOx和空气作为氧化催化剂,采用冰乙酸作为助催化剂对直馏柴油进行了脱硫研究. 结果表明,加入冰乙酸的原料柴油,在60 ℃下用NOx和空气氧化70 min后,柴油中的硫含量从1?039降至299 μg/g; 用N,N-二甲基甲酰胺萃取柴油中的氧化产物,在剂油比为0.2的条件下萃取4次,脱硫柴油中的硫含量降至152 μg/g,脱硫效率高达85.4%,柴油收率高达93.7%,符合欧洲Ⅱ#柴油硫含量标准.     

全二维气相色谱分析直馏柴油中含硫化合物

采用全二维气相色谱-硫化学发光检测器,以直馏柴油为研究对象,考察了一维色谱柱初始温度、升温速率及两维柱温温差等条件对含硫化合物分离的影响,建立了直馏柴油中含硫化合物的分析方法。本方法对基质复杂的直馏柴油中含硫化合物的分离,并定性分析或归类了直馏柴油中的主要含硫化合物。以苯并噻吩为测试样,以峰面积对浓度作图,硫的浓度在1～100mg/kg范围内,峰面积与硫的浓度呈线性关系,相关系数大于0.999。与传统一维气相色谱相比,全二维气相色谱技术除可检测到苯并噻吩类、二苯并噻吩类等含硫化合物外,还可检测到直馏柴油中的硫醚类化合物;苯并噻吩类和二苯并噻吩类化合物也可得到较好分离。     

过渡金属添加剂对煤热解脱硫的影响

利用坩埚焦考察了过渡金属添加剂Fe、Cr和Mn的不同形态在焦化过程中对高硫焦煤中硫脱除的影响,并通过固定床热解实验考察了不同气氛下添加剂对煤热解脱硫及含硫化合物逸出的影响。结果表明,不同金属添加剂对煤中硫形态有不同影响,氧化性较高的Fe3+降低了煤中黄铁矿硫的含量,而其他金属添加剂对煤中硫形态影响不大。在模拟焦化过程中,铬系添加剂提高了热解脱硫率,而铁系和锰系添加剂降低了脱硫率;负载Cr3+的介休煤在不同气氛下的热解表明,氮气抑制了Cr的脱硫作用,显著地减少了含硫气体的生成量,并使煤中易脱除硫转化为稳定的有机硫;还原性气氛有利于Cr3+添加剂的脱硫作用,显著地增加了含硫气体的生成量;焦炉气和氢气下添加剂对热解脱硫及煤热解过程中含硫气体逸出的影响相似,焦炉气可以作为提高过渡金属添加剂脱硫性能的反应气体。     

传质助剂对柴油生物脱硫过程的影响

以从胜利油田被高含硫原油污染的土壤中筛选到的根癌土壤杆菌UP-3为研究对象,考察了模拟油体系中传质助剂对该菌株生物脱硫效果的影响,同时研究了在传质助剂存在条件下油水比、反应时间和硫含量对UP-3生物脱硫性能的影响。结果表明,该生物脱硫菌在脱除含硫化合物的同时不消耗其它烃类物质;传质助剂吐温80能够提高UP-3对模拟油中的脱硫率;吐温80存在时,UP-3在3d内可将模拟油（含硫量200mg／L）中98．01％的硫脱除;UP-3对柴油最高的脱硫率仅达到31．81％,需要进一步提高其对有机硫化物的脱硫活性。     

高硫煤加氢热解脱硫的研究Ⅱ.反应条件对煤加氢热解脱硫的影响

本文采用红庙褐煤在加压固定床上，详细考察了不同反应条件对加氢热解脱硫的影响。研究结果表明：氢气流速的增加可以显著降低焦中的硫含量，增加脱硫率和硫在气相中的分布。氢气压力增加有利于增加煤中含硫化合物的加氢脱硫反应，提高脱硫率。加氢热解过程中的传质作用对脱硫率和硫分布也有重要影响。在一定的热解温度下，适当增加停留时间有利于氢气与含硫化合物的扩散接触，提高脱硫率。同时红庙煤加氢热解产生的焦油中的硫分布随各种反应条件的变化不大。     

基于MFBRA和XPS的山西高硫无烟煤热解脱硫动态释放和相互转化规律的实验研究

利用微型流化床反应分析仪（MFBRA）,开展了两种山西高硫无烟煤的热解脱硫实验。通过对含硫气体动态释放的在线快速检测、结合原料煤和热解半焦的形态硫以及含硫组分的X射线光电子能谱（XPS）分析,研究了含硫气体释放特征及相应半焦含硫组分在热解过程中的变化,重点探讨了高硫无烟煤在氢气气氛下各含硫组分的动态释放和相互转化过程及规律。研究结果表明,高硫无烟煤有机硫含量越高,在氢气气氛下的脱硫效率越高;两种高硫无烟煤在氢气气氛下热解硫释放均呈现两个阶段,对应热解脱硫峰值温度分别为530-560℃和812-830℃。第一阶段由黄铁矿的还原反应引起,第二阶段以有机硫裂解为主;在低温热解条件下高硫无烟煤中无机硫会向有机硫转变,而在较高温度下发生不同形态有机硫之间的迁移。本研究结果将为高硫无烟煤制备低硫煤的技术开发提供方法指导和基础数据。     

功能化酸性离子液体催化柴油氧化脱硫的研究

以功能化酸性离子液体为催化剂,30%双氧水为氧化剂,将加氢柴油中的含硫化合物氧化为相应的砜类物质,并用N-甲基吡咯烷酮（NMP）萃取一次。同时考察了反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对氧化脱硫反应的影响,得出最佳反应条件为,3mL油样（硫的质量分数为200×10-6）、1.5g酸性离子液体、 0.3mL H2O2、 25℃,3.5h、VNMP/Vdiesel=1∶1,脱硫率可达到86.7%,柴油硫的质量分数仅为25×10-6左右,反应结束后,可通过简单的倾倒将油样和催化剂分离,重复使用5次,其催化活性变化不大。     

交联蒙脱土负载型Cu催化剂用于CH4燃烧反应的研究

在蒙脱土原粉中引入Al-、AlZr-、AlCe-交联剂，分别制备交联蒙脱土。测试表明：与蒙脱土原粉相比，Al-、AlZr-、AlCe-交联蒙脱土的底面间距明显增大，热稳定性显著提高；AlZr-、AlCe-交联蒙脱土的底面间距比Al-交联蒙脱土更大，热稳定性更高。以交联蒙脱土为载体，制得负载型Cu催化剂，考察了它们对甲烷燃烧反应的催化活性。结果表明：AlZr-、AlCe-交联蒙脱土催化剂活性明显高于Al-交联蒙脱土催化剂，反应温度为550 ℃时，甲烷在AlZr-、AlCe-交联蒙脱土催化剂上的转化率约90%。     

在蒸气相中合成中孔分子筛MCM—41及其孔结构参数的表征

在水蒸气中，由含表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的无定形凝胶合成出Ｓｉ－ＭＣＭ－４１和Ａｌ－Ｓｉ－ＭＣＭ－４１分子筛纯相，研究了它们的合成条件。     

Facile Synthesis of Mesoporous Si-containing γ-Al2O3Nanofiber with Enhanced Thermal Stability

Mesoporous γ-Al₂O₃ nanofiber was prepared via a simple reverse precipitation route using Si-containing Al(OH)₃ and HNO₃ as raw materials. The resultant Si-containing mesoporous γ-Al₂O₃ nanofiber exhibited high surface area of 320 m²/g, large pore volume of 1.17 cm³/g and large pore size of 10.5 nm. The introduction of Si element remarkably enhanced the thermal stability of mesoporous γ-Al₂O₃. The as-prepared nanofiber could maintain relative high surface area(110 m²/g) and pore volume(0.73 cm³/g) up to 1100 ℃. The effects of various experimental conditions, such as pH value, reaction temperature and aging temperature on the structural properties of the mesoporous γ-Al₂O₃ were also investigated.     

Preparation and characterization of a novel zeolite using hydrothermal synthesis in a stirred reactor

This paper describes the preparation of novel zeolite particles by the hydrothermal method in a stirred reactor. The variations between certain properties of the resulting zeolites, such as morphology by the scanning electron microscopy (SEM), pore properties (i.e., surface areas, pore volume, and porosity) by the surface area & porosity analyzer, crystallinity by the X-ray diffraction (XRD) and Si/Al ratio by the inductively coupled plasma-atomic absorption spectrometer (ICP-AES), and the process parameters, such as aging time, agitation speed, temperature and pressure, were studied at a specific gel composition. The optimal value of the Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area was found to be over 400 m²/g in the resulting microporous zeolite, indicating that the size was centered on about 0.5 nm. The XRD image was indicative of the probable formation of zeolite-P2 in the hydrothermal synthesis.     

氧化硅柱层状铁钛酸盐的合成和表征

通过先将K0.8Fe0.8Ti1.2O4与n-C6H13NH3Cl反应得到正己铵离子柱撑的层状铁钛酸盐, 然后再与NH2(CH2)3Si(OC2H5)3反应, 最后将所得产物在空气中焙烧可得到氧化硅柱层状铁钛酸盐。采用XRD, IR,TG/DTA, Mossbauer谱, X荧光分析以及比表面和孔径大小分布测定等手段对所得新材料进行了表征。结果表明: 所得二个氧化硅柱层状铁钛酸盐均具有较高的热稳定性(>650℃)和比表面(98.0m^2/g和163.8m^2/g), 平均孔径为1.82nm和1.90nm。     

Investigation of the physicochemical aspects from natural kaolin to Al-MCM-41 mesoporous materials

Aluminum-containing hexagonally ordered mesoporous silica Al-MCM-41 was synthesized by hydrothermal treatment of leached products produced by pre-grinding and subsequent acid leaching of natural kaolin, without addition of silica or aluminum regents. The resulting Al-MCM-41 had a high surface area of 1041 m(2)/g, a pore volume of 0.97 mL/g, and an average pore diameter of 3.7 nm with narrow pore size distribution centered at 2.7 nm. During the synthesis process of Al-MCM-41 from natural kaolin, the evolutions of chemical environments for Si and Al atoms should be emphasized. Wide angle X-ray diffraction (WAXRD), high-resolution transmission electron micrographs (HRTEMs), solid-state magic-angle-spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) were used to trace the variations of chemical structures. Pretreatment of grinding and subsequent acid leaching acted as an important role in the whole synthesis process. NMR spectroscopy showed that Q(3) structure (Si(SiO)(3)(OH)), condensed Q(4) framework structure (Si(SiO)(4)), also the octahedral and tetrahedral Al existed in the leached sample and Al-MCM-41, with higher chemical contents of Q(4) structure and the octahedral Al in final product Al-MCM-41 than those in the leached sample. A possible mechanism for the formation of Al-MCM-41 from natural kaolin was suggested.     

Characterization of hierarchical porosity in novel composite monoliths with adsorption studies

Two different and novel composite monolithic materials with multimodal hierarchical porosity were prepared. The composites were prepared by immobilizing porous clay hetrostructure (PCH) and aluminum pillared clay (PILC), individually, into highly porous framework of a foam like monolith zeolite (MZ). The MZ was prepared hydrothermally, by following a polyurethane foam (PUF) based induced-template procedure and, consists of ZSM-5 framework. The MZ was fabricated into different composite materials through a simple dip coating method. Characterization of these materials with X-ray, SEM, and low temperature nitrogen adsorption techniques shows that composites materials are the morphological mixture (hybrid) of constituting materials. It also show that PCH based composites are meso and microporous, where as PILC based composites are essentially microporous in nature. The materials were further characterized for their hierarchical porosities by adsorption of two VOCs, which were toluene and n-hexane, under ambient conditions. The difference in adsorption of various sized (small to large) molecules was considered to work out the hierarchy of pores in these materials. With help of adsorption data, the hierarchical porosity was established into three size ranges, based on pore volumes of certain pore size ranges (>0.36 nm–<0.49 nm, >0.49 nm–<0.66 nm, and ≥0.66 nm). Water adsorption studies on these materials confirm that the coating of zeolite monolith with clay based adsorbents can also modify the hydrophobicity of original zeolite structure.     

含氟体系中合成高品质的MCM-48介孔分子筛

在含氟体系中以正硅酸乙酯和十六烷基溴化铵作为硅源和模板剂,合成高质量的MCM-48。主要考察了各种影响合成MCM-48的因素,得到的产物分别用XRD,TEM和N₂吸附-脱附技术进行表征。结果表明,合成高质量MCM-48的条件是温度为393 K,时间为24 h,CTAB/Si比为0.65;得到的MCM-48具有较大的比表面积(130 5 m²/g),孔径分布比较集中(2.416 nm)。     

介孔硅层柱蒙脱石材料合成的新方法与表征

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)将天然钠基蒙脱石改性成有机蒙脱石,以十二烷胺为模板剂,正硅酸乙酯为层柱前驱体,在室温下合成了新型介孔硅层柱蒙脱石材料.用XRD,TG,FTIR以及N₂等温吸附-脱附等技术对产物进行了表征.结果表明,合成材料具有大通道(净层间距为2.75nm)、介孔孔径且孔分布窄(平均孔径为2.17nm)、比表面积高(SBET=821.6m²/g)、热稳定性高(大于800℃)等特征.同时,通过改变中性胺的链长,研究了孔结构的调变规律,分析了材料的成孔机理和热稳定性提高的原因.     

Zr-MCM-41的合成及其表征

以Zr(NO3)4·3H2O为锆源，通过直接合成法得到了Zr-MCM-41介孔材料，考察了不同Zr/Si摩尔比对样品的影响，其中Zr/Si的摩尔比最大为0.25。随着Zr/Si的摩尔比的增加，2θ=2°附近的100晶面的衍射峰强度逐渐降低，当Zr/Si摩尔比大于0.25后得不到介孔Zr-MCM-41材料。对所得样品采用XRD、TG-DTA、N2吸附 脱附几种分析方法进行了表征。