载铜5A分子筛在汽油模拟体系中脱硫性能的研究

近年,美国环保局计划将汽油中硫的质量分数从当前的300×10-6降到2006年的30×10-6,欧盟也已经通过了新的汽油硫质量分数标准为30×10-6~50×10-6,德国甚至提出计划使用无硫汽油[1]。中国汽油硫的质量分数高达800×10-6以上,与世界汽油品质距离甚远。因此汽油中硫化物的脱除成为当务之急。目前,脱硫技术主要有催化裂化脱硫、催化加氢脱硫、水蒸气脱硫、生物催化脱硫、吸附精制脱硫、氧化脱硫等[2~5]。吸附精制法具有净化度高、能耗低、易于操作等优点,高效的脱硫吸附剂制备是过程开发的关键。负载金属离子的活性纤维是脱除汽油中硫醇的一种…     

汽油活性炭基脱硫吸附剂的制备与评价

以250℃温度下浓硫酸改性后的活性炭为载体,采用浸渍法制备了以MnO₂为活性组分的活性炭基的汽油脱硫吸附剂MnO₂/AC,考察了吸附剂的制备条件及脱硫条件对脱硫效果的影响。研究结果表明,适宜的吸附剂制备条件为,以Mn(NO₃)₂为活性组分前驱物,Mn(NO)₂浸渍液浓度0.15mol/L、常温下浸渍24h、焙烧温度350℃、焙烧时间2h。该吸附剂在静态吸附温度120℃、吸附时间2h、剂油质量比0.10的条件下可使原料油硫的质量分数从628.6×10^-6降至221.5×10^-6,脱硫率达到64.8%;在动态吸附温度60℃、空速1.76h^-1的条件下,初始流出汽油硫的质量分数降至21.8×10^-6,初始脱硫率达到96.5%。     

FCC汽油化学吸附脱硫剂及其应用

用充分还原的低价态金属Ni负载在钛酸锌或铁酸锌载体上制得催化裂化(FCC)汽油吸附脱硫剂颗粒.当硝酸镍的浸渍浓度约为10mol/L、浸渍时间1h、焙烧温度600℃和焙烧时间1h时,得到的吸附剂颗粒性能最佳.在固定床吸附器上,于350℃、0.75MPa条件下吸附,汽油中硫含量可从744μg/g降至50μg/g以下,且再生后的吸附剂寿命仍达到150h.合适的氢油比可保证汽油辛烷值在89左右,油品液收率(质量分数)在98%左右;H2气尾气流量为400mL/min时较好.     

催化裂化汽油固体碱预碱洗的研究：负载固体碱对硫化氢的吸附过？…

以活性炭为载体,碱金属化合物为活性组分,制备出负载固体碱,对其吸附硫化氢性能进行了研究。结果表明,此类固体碱吸附硫化氢能力较强,在固体碱孔外主要进行化学吸附,在固体碱孔内以物理吸附为主,化学吸附和物理吸附能力分别与固体碱、固体碱孔内所负载活性组分的量有关。     

介孔材料MCM-41上汽油吸附深度脱硫

 研究了不同硅铝比的MCM-41介孔材料作为吸附剂对模型汽油以及真实FCC汽油的脱硫性能. 结果表明,在室温和常压下,MCM-41介孔材料对模型溶液中噻吩的吸附随着吸附剂中铝含量的增加而显著提高. 吡啶吸附的红外光谱显示,噻吩吸附容量的提高与吸附材料酸性的明显增大有直接关系. 但在对FCC汽油的吸附脱硫实验中,随着MCM-41中铝含量的提高,脱硫率并未增大. 这主要是由于在FCC汽油中存在大量性质与噻吩类含硫化合物十分相近的芳烃和烯烃,竞争吸附导致MCM-41对有机硫化物的吸附能力显著降低.     

离子液体的结构及其汽油萃取脱硫性能

用不同金属氯化物与氯代甲基咪唑合成离子液体,采用快原子轰击谱测定了这些离子液体的结构,并评价了这些离子液体对汽油萃取脱硫的能力.实验结果表明,由CuCl合成的离子液体中存在稳定的CuCl-2 ,Cu2Cl-3 和Cu3Cl-4 阴离子.这些阴离子可能通过Cu(I)与S的π络合作用而使离子液体具有较高的萃取脱硫效率.经六次萃取后,汽油中的硫含量可以从 650 μg·g-1降至 20~30μg·g-1.     

吸附-微生物脱硫原位耦合工艺的吸附剂选择

吸附-生物原位耦合脱硫工艺是耦合了吸附脱硫的速率快和生物脱硫的选择性高的优点的新型油品脱硫工艺. 该耦合工艺通过在脱硫微生物表面组装脱硫吸附剂来实现. 比较了常用脱硫吸附剂γ-Al₂O₃、Na-Y分子筛和活性炭在与德氏假单胞杆菌R-8进行吸附-微生物催化原位耦合脱硫工艺中的应用效果. 其中, Na-Y分子筛抑制细胞的脱硫活性, 活性炭吸附了底物二苯并噻吩(DBT)之后难以解吸, 因此, 二者均不适用于耦合脱硫工艺. γ-Al₂O₃由于能够快速地从油相中吸附DBT, 然后将DBT解吸下来传递给R-8细菌进行生物降解, 加快了DBT的传质速率, 从而有效地提高了脱硫速率. 研究还发现纳米结构的γ-Al₂O₃与R-8耦合脱硫的效果优于普通尺寸的γ-Al₂O₃, 所以认为纳米γ-Al₂O₃是原位耦合脱硫较好的吸附剂选择.     

催化裂化汽油脱硫助剂的研究

中国80％成品汽油来自流化催化裂化（FCC）工艺,随着原料的多元化,大量中东高硫原油进入中国市场,硫质量分数过高的问题日益突出。     

气相色谱法分析FCC汽油吸附脱硫过程中的硫化物

汽油中硫含量的分析方法很多,较常用的分析方法主要有燃灯法、管式炉法、微库仑法、X-射线荧光光谱法、气相色谱法等。其中气相色谱法[13]可以有效地定量测定汽油中各种硫化物组分的含量,对于分析评价脱硫过程具有重要意义。笔者采用气相色谱法(火焰光度检测器),选用二苯硫醚作     

温度和剂油比对汽油催化裂化脱硫的影响

Increasingly stringent regulations on environmental protection make gasoline desulfurization be a major concern for the present refineries. Accordingly, we proposed an original idea of sulfur reduction by catalytic cracking of FCC gasoline and simultaneously converting most sulfur of sulfides to H 2S. Some progress has been made in exploitation of the catalysts. In this paper, the effect of temperature and catalyst/oil ratio on the FCC gasoline desulfurization over two catalyst samples via catalytic cracking was discussed. The optimum temperature range is 400～420 ℃ for sulfur removal with relatively low cracking loss of gasoline. The highest sulfur removal percentage of 70% can be achieved with a liquid yield of more than 96%. The catalyst samples have higher desulfurization activity and selectivity for the sulfide cracking. In addition, both the gasoline yield and the sulfur content of the desulfurized gasoline decrease with the catalyst/oil ratio.     

用[BMIM][Cu2Cl3]离子液体萃取脱除汽油中的硫化物

以不同的IL（ionic liquid）/油质量比,采用[BMIM][Cu2Cl3]（[BMIM]=1-butyl-3-methylimidazolium）对模型汽油和商品汽油进行单步和多步萃取脱硫实验;并合成几种具有不同阴离子和阳离子结构的离子液体,评价和比较了离子液体对商品汽油的萃取脱硫性能的影响。实验结果表明,具有较好的水稳定性和常温流动性的[BMIM] [Cu2Cl3]离子液体硫容较高,在IL/油质量比为1∶3时,经多步萃取后,油品中的硫质量分数降至20×10-6～30×10-6,累计脱硫率超过95%。汽油中其他组分对脱硫效果影响很小。[BMIM][Cu2Cl3]与汽油形成稳定的两相系统,分离方便。离子液体脱硫能力可以通过四氯化碳反萃取完全恢复。     

Ni含量对负载型NiO/ZnO-TiO2吸附剂结构及吸附脱硫性能的影响

以ZnO-TiO₂为载体,采用等体积浸渍法制备了不同Ni含量的NiO/ZnO-TiO₂汽油脱硫吸附剂。采用X射线衍射（XRD）、压汞、H₂程序升温还原（H₂-TPR）和H₂程序升温脱附（H₂-TPD）等手段对吸附剂进行了表征。同时,采用FCC轻汽油为原料,在固定床反应装置中对不同Ni含量的NiO/ZnO-TiO₂吸附剂进行脱硫性能评价,以考察Ni含量对该吸附剂脱硫性能的影响。结果表明,Ni含量适量增加对于吸附剂比表面积、内部孔道分布和颗粒强度影响较小,同时能够增加具有脱硫活性的Ni⁰物种,促进吸附剂脱硫活性。当吸附剂中Ni质量分数达到5.48%后,吸附剂的内部孔道分布改变,吸附剂的比表面积和颗粒强度明显降低,对吸附剂脱硫活性极为不利。当Ni质量分数为4.45%时,吸附剂具有最佳脱硫性能,能够将FCC轻汽油中3×10^-4的总硫含量降低至5×10^-6以下,并维持脱硫时间达152 h,穿透硫容达11.24%（112.4 mg S/g吸附剂）,且脱硫后FCC轻汽油烯烃含量变化较小。     

改性Y型分子筛对FCC汽油脱硫性能的研究

采用液相离子交换法制备了Cu(I)Y、NiY、CeY分子筛,利用XRD、ICP/MS、N₂吸附脱附等技术对其物化性质进行了表征,使用固定床技术和色谱-硫化学发光检测(SCD)偶联技术系统考查了改性Y分子筛对FCC汽油的选择性吸附脱硫性能,着重探讨了FCC汽油选择性吸附脱硫过程中硫化物的脱除规律。结果表明,不同金属阳离子改性的Y分子筛对FCC汽油中不同硫化物选择性有所不同,对CeY分子筛:2-甲基-5-乙基噻吩<噻吩3硫醇< C₂噻吩<2或3-甲基噻吩<苯并噻吩<3,4-二甲基噻吩≈2,3,4-三甲基噻吩<四氢噻吩,而NiY与Cu(I)Y选择性相同:C₃硫醇<2-甲基-5-乙基噻吩2噻吩<2或3-甲基噻吩<噻吩<苯并噻吩<3,4-二甲基噻吩≈2,3,4-三甲基噻吩<四氢噻吩,改性Y分子筛对噻吩及小分子烷基取代噻吩类硫化物的选择性较差。     

吡啶离子液体催化作用下的FCC汽油烷基化脱硫

合成一种Brønsted酸性离子液体[BPY]HSO₄,采用红外光谱和核磁共振对其进行表征。以[BPY]HSO₄为催化剂,对FCC汽油进行烷基化脱硫,考察反应温度、反应时间和剂油质量比对脱硫效果的影响及脱硫前后FCC汽油性质的变化,并对[BPY]HSO₄进行了再生。结果表明,在反应温度为65 ℃、反应时间为90 min和剂油质量比为0.09的条件下,FCC汽油的硫含量从580.0 μg/g降至6.4 μg/g,脱硫率为98.90%,满足中国国Ⅴ车用汽油硫含量标准(<10 μg/g);脱硫前后硫分布变化表明,在[BPY]HSO₄的催化作用下,前170 ℃馏分油中硫化物大部分转移到后170 ℃重馏分中,重馏分中硫化物可采用加氢方法进行脱除;PONA组成变化表明,烷基化脱硫过程对FCC汽油的烃类组成影响较小,且脱硫前后辛烷值变化不大;[BPY]HSO₄经萃取再生后可循环使用。     

Deep desulfurization of FCC gasoline by selective adsorption over nanosized zeolite-based adsorbents

Deep desulfurization of FCC gasoline by selective absorption was performed on various ion-exchanged nanosized Y zeolites. It was found that the metal ion as well as calcination conditions have significant influence on the absorption performance. The highest S absorption capacity was obtained on a HCuCeY sample calcined in N₂ atmosphere.     

Pervaporation performance of crosslinked polyethylene glycol membranes for deep desulfurization of FCC gasoline

An crosslinked polyethylene glycol (PEG) membrane was prepared for fluid catalytic cracking (FCC) gasoline desulfurization. Sulfur enrichment factor come to 4.75 and 3.51 for typical FCC gasoline feed with sulfur content of 238.28 and 1227.24 μg/g, respectively. Pervaporation performance of membranes kept stable within the long time run of 500 h, which indicated that crosslinked PEG membranes had the property of resisting pollution. Judging from chromatographic analysis, the membranes were more efficient for thiophene species. Effects of operation conditions including permeate pressure, feed temperature, feed flow rate and feed sulfur content level on the pervaporation performance were investigated. Permeation flux decreased with increasing permeate pressure while increased with the operating temperature increase. Sulfur enrichment factor increased firstly and decreased then when permeate pressure and temperature rose. The peak value occurred at 10.5 mm Hg and 358 K for model compounds feed (378 K for FCC gasoline feed). Arrhenius relationship existed between flux and operating temperature. Both sulfur enrichment factor and flux were shown to increase with increasing feed flow rate. Permeation flux increased while sulfur enrichment factor decreased as the feed sulfur content increased, but the influence of increasing sulfur content on pervaporation performance weakened when sulfur content come to 600 μg/g.     

常温常压D072树脂氧化吸附油品脱硫的研究

采用ODS方法,讨论了以D072树脂为催化剂,双氧水为氧化剂脱除汽油中含硫化合物的实验规律。实验采用14 mL汽油,5 g处理后的树脂,一定量H₂O₂,0.1 g Span 60充分搅拌,每30 min监测油品中硫含量,反应2 h后用NMP(N-甲基吡咯烷酮),剂油比为1/2萃取。主要考察反应温度(室温、40 ℃、60 ℃、80 ℃),氧化剂用量(O/S=0、O/S=17、O/S=34)对脱硫效果的影响。结果表明,常温常压下O/S为17时脱硫率最佳,达到75%。     

多孔微球镍锌复合型吸附剂反应吸附脱硫性能研究

考察了葡萄糖量对氧化锌微球形貌的影响,分别采用等体积浸渍法和水热法制备含Ni质量分数为5%的NiO/ZnO微球吸附剂,使用N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段对NiO/ZnO微球吸附剂进行结构和形貌分析,并研究了制备方法对NiO/ZnO微球吸附剂物化性质的影响,再将其经H2还原后制得Ni/ZnO微球吸附剂,在模型汽油中使用噻吩作为含硫化合物,通过固定床反应器进行反应吸附脱硫性能研究。实验表明,与等体积浸渍法制备的负载型NiO/ZnO微球吸附剂相比,水热法制备的复合型NiO-ZnO微球吸附剂的比表面积和孔体积分别高达(40.45 m~2/g)和(0.096 cm~3/g),还原后所得复合型Ni-ZnO微球吸附剂具有更好的脱硫活性,在吸附温度350℃、压力1.0 M Pa、进料液体积空速6 h-1及氢气与模拟油体积比为60的条件下,可以将模拟油中的硫质量含量从1.5×10~(-4)降至10-5以下。并且拥有很好的再生能力,经过多次再生后仍保持很高的脱硫率,具有潜在的工业应用价值。