基本信息
- 项目名称：
- 负载活性金属的新型炭基吸附剂制备及其应用于汽油低硫化技术研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- FCC汽油吸附脱硫技术——负载活性金属的新型炭基材料吸附脱硫技术，是通过对活性炭和树脂进行一些加工处理，使其表面吸附力得到显著提高，在对汽油脱硫过程中对硫醇、硫醚和噻吩等含硫化合物的吸附选择性和吸附容量有显著的提高。石油炼化后的汽油经过负载活性金属的新型炭基吸附材料脱硫处理后汽油中硫含量大大降低，得到超低含硫或无硫的清洁汽油。
- 详细介绍：
- 本作品以活性炭为主要研究对象，通过改性的活性炭和硝化的树脂吸附能力的对比，探究负载活性金属的新型炭基材料吸附能力的强弱。活性炭在常温常压的条件下选择性地脱除油品中的含硫化合物，因而具有潜在的应用前景。本作品以活性炭和树脂作为研究材料，以模型汽油溶液为处理对象，系统考察了氧化改性对活性炭和硝化改性树脂表面性质的改变及其对吸附脱除噻吩类化合物性能的影响、并对负载活性金属的新型炭基吸附材料的制备及其吸附脱硫性能进行了初步的研究；同时也考察了负载活性金属的新型炭基吸附材料在各个条件下对催化裂化(FCC)汽油的吸附脱硫效果。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：1、深入研究炭基材料的新的方向和内容，希望发现高选择性和大吸附量的新型炭基材料。2、以多种谱学手段准确表征新型炭基材料分子的结构，探讨新型炭基材料分子结构与功能的关系。 基本思路：1、利用添加活化剂、高温热处理等化学手段改变炭表面的化学硬度、引入含氧基团和负载活性金属，提高吸附的选择性和吸附容量。2、通过对各种因素对FCC汽油吸附脱硫效果的研究来确定最佳工艺条件。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性、先进性：（1）本研究属于物理吸附脱硫、有机金属化学与材料化学交叉领域，是近年来国内外学者的研究热点之一。（2）本研究对于新型炭基材料开发具有积极意义。 独特之处：通过改性椰壳活性炭和改性树脂的脱硫性能的评价，确定了最佳操作工艺条件。实验中我们分别采用静态吸附法和固定床动态吸附法对椰壳活性炭和硝化后的树脂的脱硫效果进行对比的研究。
应用价值和现实意义
- （1）合成新型炭基材料的结构能为深入探讨活性炭及树脂分子的空间结构提供一定的理论意义。 （2）本研究的设计思路对拓展炭基材料吸附性的研究具有一定的意义。以本研究为基础发表的论文将会丰富本研究领域的内容。 （3）本研究所采用的原料价格便宜，所以对廉价、新颖的功能材料的开发也具有积极意义。
学术论文摘要
- 采用水蒸气处理、化学浸渍、氧化处理、添加活化剂、高温热处理等手段制成新型炭基吸附材料，并用红外光谱、X-射线衍射和电子显微镜对其进行了表征。X-射线结构和电子显微镜照片分析表明，新型炭基吸附材料分子的表面孔隙发生改观。利用仪器对新型炭基吸附材料测试，其表面化学硬度发生改变，在其分子表面引入含氧基团的数目和活性金属离子。对催化裂化（FCC）汽油中的噻吩类含硫化合物的吸附选择性和吸附容量得到了大大提高。同时也系统地考察了新型炭基吸附材料在各种条件下对催化裂化（FCC）汽油的吸附脱硫效果。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1 苗毅，关明华，罗一斌等．清洁燃料的开发与生产．石油炼制与化工．2000，3l(8)：l-7 2 张德义．提高炼油企业硫回收率降低石油产品的硫含量．石油化工技术经济．2000，16(2)：6-9 3 庞新梅，孙书红，高雄厚．生产低硫汽油新型FCC催化剂研究进展．石化技术与应用，2001，19(6)：384—388
同类课题研究水平概述
- FCC汽油脱硫工艺主要包括FCC原料加氢预处理、非选择性加氢和选择性加氢几类。国内外采用的成熟工业生产工艺以加氢脱硫技术。例如UOP公司开发的Unionfining工艺以及石油化工科学研究院的加氢预处理工艺。 目前非加氢脱硫的研究还基本处于研究初级阶段，采用的工艺过程包括氧化，萃取，膜分离，催化裂化，吸附，生物过程等。而近年来，一些国际是偶公司如ExxonMobil，ConocoPhillips，UOP等格外重视汽油吸附脱硫工艺，开发了一系列吸附剂和相关技术，计较突出的工艺如IRVAD工艺，S-Zorb工艺等，国内成熟的工艺有洛阳工程公司开发的LADS工艺。 国内外吸附技术简介: 一、由Black&Veath Pritchard与AlconI业化学品公司联合彩卡的IRVAD吸附脱硫技术，主要使用氧化铝基小球选择性固体吸附剂，催化汽油或者焦化汽油由塔底通过装有吸附剂的吸附塔，吸附塔内装有多层筛板，筛板上装有吸附剂，当汽油进入吸附塔以后各层吸附剂硫化，硫化带出的吸附剂有管线送人下一床层，经过吸附脱硫的汽油由塔顶排除，待再生吸附剂由塔底排出，经过热气流对用过的吸附剂再生以后返回塔顶吸附剂床层。 二、Pillips石油公司的S-Zorb硫脱除技术采用专利吸附剂，该吸附剂中锌和其他金载于一种专利技术制备的载体。载体采用氧化锌、二氧化硅、和氧化铝的混合物。该吸附剂能过吸附含硫化合物分子，将硫原子除去，使分子中的硫原子保留在吸附剂上，而烃类部分释放出来返回到汽油中。采用该技术可以将汽油中的硫含量从800ppm降至25ppm以下，而辛烷损失小。 三、洛阳石化工程公司炼制研究所经过几年的探索性试验，针对FCC汽油硫化物的特点，研制开发出具有专利技术的催化裂化汽油非临氢吸附脱硫工艺（LADS）,以及配套脱硫吸附剂LADS-A和再生脱附剂LADS。Dp3，可根据实验目的将催化裂化汽油的硫含量从1290ppm降至800ppm,400ppm甚至200ppm以下
