AgCeY分子筛吸附剂的制备及性能研究

以NaY分子筛为载体,通过液相离子交换法制备了经Ag、Ce双金属离子改性的AgCeY吸附剂,并利用UV-vis、XRD、BET、ICP、XPS和FT-IR技术对吸附剂进行了表征。以噻吩/苯并噻吩/正辛烷/甲苯体系为汽油模拟体系,考察了制备条件和吸附条件对吸附剂脱硫性能的影响以及吸附剂再生性能。结果表明,AgCeY吸附剂上Ag、Ce这两种金属元素分别以Ag⁺、Ce⁴⁺形式存在,AgCeY吸附剂具有类似于AgY的高的脱硫性能,又具有类似于CeY的高的吸附选择性,AgCeY对噻吩(TP)和苯并噻吩(BT)的吸附选择性顺序为BT > TP;最适宜的制备条件为先交换Ag后交换Ce离子、离子交换24 h、Ce/Ag物质的量比为2.5、500 ℃焙烧;在原料20 mL、AgCeY吸附剂用量0.2 g、吸附温度50 ℃、吸附时间60 min下,噻吩脱硫率可达到59.0%,苯并噻吩脱硫率达到96.5%。     

Mn掺杂对Ni/ZnO吸附剂脱硫性能的改进

合成了5%Ni/Mn-ZnO吸附剂体系, 并在固定床上考察了Mn的掺杂对该吸附剂的吸附脱硫性能的影响. 8%MnO掺杂的5%Ni/MnO-ZnO吸附剂抗烧结性能显著提高, 并且吸附剂的脱硫活性和再生活性均有较大提高, 三次再生后的脱硫率仍比一次再生的无Mn掺杂的5%Ni/ZnO吸附剂的脱硫率高出约4%. XRD表征显示掺杂后的吸附剂有ZnMnO3生成.     

半焦吸附剂烟气脱硫脱硝性能

采用廉价半焦为原料,经硝酸氧化和高温热处理改性后,负载金属氧化物制备半焦吸附剂,考察吸附剂的脱硫脱硝性能和再生性能,并利用BET、TEM和TPD等手段研究影响半焦吸附剂性能的内在因素.结果表明,当烟气组成为NO-O2-N2时,吸附剂具有良好的脱硝性能,失活吸附剂经水洗再生后,脱硝活性恢复较好;当烟气组成为SO2-O2-...     

稀土金属氧化物对Y分子筛吸附脱硫性能的影响

以Y分子筛为母体,采用浸渍法制备了Y₂O₃/Y、CeO₂/Y和La₂O₃/Y三种吸附剂.以脱除正辛烷中的苯并噻吩为探针反应,考察了稀土金属氧化物负载量、吸附温度、吸附时间和剂油比对吸附剂脱硫性能的影响.结果表明,稀土金属氧化物最佳负载量为5%(质量分数),所得吸附剂在50 ℃、1 h、剂油比1∶30条件下,脱硫率均达到60%以上.甲苯的存在明显降低了吸附剂的脱硫性能.稀土金属氧化物在吸附过程中发生流失,在相同的条件下,三种稀土金属氧化物中,Y₂O₃的流失量最小,而CeO₂的流失量最大,CeO₂的流失量是Y₂O₃的10倍.     

Ag-Y/MIL-101吸附剂的制备及其吸附脱硫性能

通过银、钇双金属改性制备了Ag-Y/MIL-101吸附剂,并对Ag-Y/MIL-101进行了X射线衍射(XRD)、电镜(SEMEDS)、比表面积(BET)和热重(TG-DTG)表征。考察了Ag-Y/M IL-101金属负载顺序、金属负载浓度、金属溶液用量、负载时间对脱硫性能的影响,优化了吸附脱硫条件。结果表明,金属改性得到的Ag-Y/MIL-101保持了MIL-101的晶格结构。与M IL-101相比,Ag-Y/MIL-101的比表面积和孔容均有所下降。适宜Ag-Y/MIL-101的制备条件为:先负载银后负载钇,银离子和钇离子的负载浓度均为30 mmol/L,金属溶液用量均为1 mL,负载时间为8 h。适宜Ag-Y/MIL-101的吸附脱硫条件为:吸附剂用量0.05 g,模拟油为10 mL,吸附温度为60℃,吸附时间为8 h。在此条件下,Ag-Y/MIL-101对噻吩的吸附量达到21.7 mg/g。Ag能显著提高MIL-101的吸附硫容,Y能显著提高MIL-101的吸附选择性,因此,Ag-Y/MIL-101吸附剂中Ag和Y的协同作用使其拥有比MIL-101更高的硫容和噻吩脱硫选择性。     

新型Cu-MCM-41吸附剂的制备及其对柴油的吸附脱硫性能

 采用金属离子直接插入法合成了Cu-MCM-41吸附剂,在100 ℃的条件下,研究了吸附剂对商业化的FCC柴油的吸附性能. 结果表明,处理5.5 ml柴油之后, Cu-MCM-41的脱硫效率仍可达84%以上. 这意味着噻吩及其衍生物容易通过π-络合过程发生吸附,并且Cu-MCM-41对噻吩类化合物具有较高的吸附选择性.     

铁氧体吸附剂的穆斯堡尔谱解析及其反应吸附脱硫性能(英文)

运输燃料中的含硫化合物依然是空气污染的主要源头.随着人们环保意识日益增强,世界各国对燃料油标准特别是硫含量提出了越来越严格的要求.为了应对燃料油的无硫化趋势,探索新型脱硫技术去除油品中的含硫化合物成为研究热点.吸附脱硫技术(ADS)能够选择性地脱除汽油中的含硫化合物,而不影响其中的烯烃含量,从而避免了加氢精制过程中烯烃饱和导致的辛烷值降低问题,成为目前成熟的清洁油品生产技术本文采用微波辅助燃烧技术,将一定化学计量比的金属硝酸盐和尿素混合物快速燃烧反应,成功合成一系列铁氧体吸附剂(MgFe_2O_4,NiFe_2O_4,CuZnFe_2O_4,ZnFe_2O_4,CoFe_2O_4).以含有噻吩的正庚烷(总含硫量3000 mg/L)为汽油模型,在固定床反应器中500 oC反应条件下探索了所合成铁氧体吸附剂的吸附脱硫性能.结果表明,铁氧体吸附脱硫活性大小为:MgFe_2O_4NiFe_2O_4CuZnFe_2O_4ZnFe_2O_4CoFe_2O_4.其中MgFe_2O_4较其他铁氧体具有更高的吸附脱硫性能.这是由于Mg-Fe合金化程度低,而且掺杂的Mg降低了Fe与S之间的相互作用,从而显著提高了吸附脱硫性能.此外,Mg作为一种典型的碱金属可在一定程度上显著促进噻吩分解.X射线衍射和穆斯堡尔谱作为敏感的结构和组成检测手段,广泛用于解析铁氧体吸附剂在吸附脱硫过程中的结构和相态变化.通过穆斯堡尔谱成功解析了铁氧体中Fe的存在形式及其化合态.对新鲜铁氧体吸附剂、吸附脱硫后的吸附剂以及氧化再生的吸附剂进行监测对比,发现在吸附过程中铁氧体被部分硫化成Fe1-xS和双金属硫化物.在空气中经高温(500 oC)处理可成功实现铁氧体吸附剂再生.本文通过对铁氧体吸附剂的结构解析和性能测试,为新型吸附脱硫剂开发提供了理论依据.     

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%。     

双溶剂法制备CuCl@MIL-101(Cr)配位型吸附剂及其脱硫性能

分别以CuCl2和维生素C为Cu(Ⅱ)源和绿色还原剂,MIL-101(Cr)为多孔载体,采用双溶剂法直接将CuCl2引入MIL-101(Cr)孔道内并全部还原成CuCl,成功实现了在金属有机骨架材料上构筑Cu(Ⅰ)活性位.结果表明,双溶剂法不会影响载体MIL-101(Cr)的结构,引入的铜物种全部被选择性地还原成CuC...     

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.     

Bio-regeneration of p-complexation desulfurization adsorbents

More and more stringent regulations of gasoline and diesel oil were proposed with the awareness of environmental protection. Hydrodesulfurization (HDS) is a conventional method to remove sulfur compounds for industrial purpose. The main drawbacks of this …     

二次合成Y型杂原子分子筛的吸附脱硫研究

采用液-固相同晶取代反应制备骨架含Ga的Y型分子筛(AlY),研究其吸附脱除硫质量分数为500×10^-6模拟燃料中的硫化物。AlY处理含噻吩、四氢噻吩(THT)、4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)、二苯并噻吩(DBT)、苯并噻吩(BT)和4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)的模拟燃料时的吸附容量分别为7.0、17.4、14.5、16.9、6.9 和5.8mg(S)/g吸附剂。采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似方法(GGA)计算各分子中硫原子上的电荷数,噻吩、四氢噻吩、4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)、二苯并噻吩(DBT)、苯并噻吩(BT)和4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)中硫原子上电荷数分别为-0.159、-0.298、-0.214、-0.211、-0.193、-0.188。四氢噻吩和4,6-DMDBT中硫原子上的电子密度大于噻吩中硫原子上的电子密度,这就使得四氢噻吩和4,6-DMDBT中的硫原子与吸附位间的作用会明显大于噻吩中的硫原子与吸附位间的作用。采用AlY处理催化裂化汽油时的脱硫率可达68%。     

四氟硼酸改性活性炭的制备及其吸附脱除二苯并噻吩性能

采用浸渍法制备了四氟硼酸(HBF₄)改性活性炭,并研究了其对模拟油中二苯并噻吩(DBT)的吸附脱除性能。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示热分析仪(TG-DTA)、X射线光电子能谱(XPS)以及N₂吸附技术对吸附剂的表面态和孔结构进行了表征,考察了四氟硼酸浓度、热处理温度以及模拟油中DBT浓度对吸附脱硫效果的影响。结果表明,经质量分数0.5%的HBF₄溶液浸渍、140 ℃热处理后,在剂油比1:100条件下,活性炭的吸附容量为352 mg/g,较未改性活性炭提高了72.5%。     

Selection of adsorbents for <Emphasis Type="Italic">in-situ</Emphasis> coupling technology of adsorptive desulfurization and biodesulfurization

In-situ coupling of adsorptive desulfurization and biodesulfurization is a new desulfurization technology for fossil oil. It has the merits of high-selectivity of biodesulfurization and high-rate of adsorptive desulfurization. It is carried out by assembling nano-adsorbents onto surfaces of microbial cells. In this work, In-situ coupling desulfurization technology of widely used desulfurization adsorbents of γ-Al₂O₃, Na-Y molecular sieves, and active carbon with Pseudomonas delafieldii R-8 were studied. Results show that Na-Y molecular sieves restrain the activity of R-8 cells and active carbon cannot desorb the substrate dibenzothiophene (DBT). Thus, they are not applicable to in-situ coupling desulfurization technology. Gamma-Al₂O₃ can adsorb DBT from oil phase quickly, and then desorb it and transfer it to R-8 cells for biodegradation, thus increasing desulfurization rate. It is also found that nano-sized γ-Al₂O₃ increases desulfurization rate more than regular-sized γ-Al₂O₃. Therefore, nano-γ-Al₂O₃ is regarded as the better adsorbent for this in-situ coupling desulfurization technology. Supported by National Basic Research Program of China (Grant No: 2006CB202507) and National High-tech R&D Program (Grant No: 2006AA02Z209)     

MOFs for desulfurization of fuel oil: Recent advances and future insights

Nowadays, desulfurization of fuel oil has raised concern globally because of strict industrial and environmental legislations. Albeit hydrodesulfurization (HDS) has been extensively used in oil refineries to produce low sulfur oil (< 10 ppm) but not been proven as effective method for the removal of dibenzothiophene (DBT), benzothiophene (TH) and their derivatives. Subsequently, adsorptive desulfurization (ADS) and oxidative desulfurization (ODS) methods have been developed to achieve high removal efficiency. In the past decade, metal–organic frameworks (MOFs) and its composites as oxidative catalysts, as well as adsorbents, have attracted the researchers owing to high surface area, tunable properties, and reusable. The present review comprises use of MOFs and their composites for the removal of sulfur from fuel oil via ODS and ADS processes. Additionally, physicochemical properties of MOFs, mechanism, pros and cons of both process, regeneration, and future challenges have been discussed briefly. Moreover, current limitations and future prospective are also discussed.     

Adsorptive desulfurization on a heteroatoms Y zeolite prepared by secondary synthesis

Gallium atoms have been introduced into the framework of Y zeolite by treating the zeolite with an aqueous solution of ammonium hexafluoro gallate.Desulfurization of various model fuels containing about 500 μg/g sulfur has been studied over the synthesized Y zeolite(GaAlY).The sulfur adsorption capacity is 7.0,17.4,14.5,16.9,6.9 and 5.8 mg(S)/g adsorbent for thiophene,tetrahydrothiophene(THT),4,6-dimethyldibenzothiophene(4,6-DMDBT),dibenzophiophene(DBT),benzothiophene(BT) and 4-methyldibenzothiophene(4-MDBT...     

离子液体负载的金属框架Py/MOF-199的制备及其吸附脱硫性能

制备了金属框架MOF-199(Cu-BTC),并将[Hnmp][H2PO4]离子液体负载到MOF-199上合成了离子液体负载的金属框架Py/MOF-199。对吸附剂进行了X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、比表面积表征。考察了MOF-199预处理条件、离子液体负载方式、负载量、负载温度、负载时间对噻吩吸附脱除性能的影响,通过正交实验优化了吸附剂的制备条件和吸附脱硫条件。结果表明,离子液体改性得到的Py/MOF-199保持了MOF-199的规则的八面体结构。Py/MOF-199的适宜制备条件为:采用二氯甲烷索氏提取并真空干燥法进行预处理MOF-199后,再用溶剂热法负载[Hnmp][H_2PO_4],负载温度为50℃,负载时间为8 h,负载量为7%。各因素对吸附剂脱硫性能影响大小顺序为:负载温度负载时间离子液体负载量。适宜Py/M OF-199吸附脱硫条件为:模拟油为10 mL,吸附剂用量0.2 g,吸附温度70℃,吸附时间1 h。在此条件下,噻吩脱除率可达到96.7%。