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基本信息

項目名稱：
負(fù)載活性金屬的新型炭基吸附劑制備及其應(yīng)用于汽油低硫化技術(shù)研究
小類：
能源化工
簡介：
FCC汽油吸附脫硫技術(shù)——負(fù)載活性金屬的新型炭基材料吸附脫硫技術(shù)，是通過對活性炭和樹脂進(jìn)行一些加工處理，使其表面吸附力得到顯著提高，在對汽油脫硫過程中對硫醇、硫醚和噻吩等含硫化合物的吸附選擇性和吸附容量有顯著的提高。石油煉化后的汽油經(jīng)過負(fù)載活性金屬的新型炭基吸附材料脫硫處理后汽油中硫含量大大降低，得到超低含硫或無硫的清潔汽油。
詳細(xì)介紹：
本作品以活性炭為主要研究對象，通過改性的活性炭和硝化的樹脂吸附能力的對比，探究負(fù)載活性金屬的新型炭基材料吸附能力的強(qiáng)弱?；钚蕴吭诔爻旱臈l件下選擇性地脫除油品中的含硫化合物，因而具有潛在的應(yīng)用前景。本作品以活性炭和樹脂作為研究材料，以模型汽油溶液為處理對象，系統(tǒng)考察了氧化改性對活性炭和硝化改性樹脂表面性質(zhì)的改變及其對吸附脫除噻吩類化合物性能的影響、并對負(fù)載活性金屬的新型炭基吸附材料的制備及其吸附脫硫性能進(jìn)行了初步的研究；同時也考察了負(fù)載活性金屬的新型炭基吸附材料在各個條件下對催化裂化(FCC)汽油的吸附脫硫效果。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

目的：1、深入研究炭基材料的新的方向和內(nèi)容，希望發(fā)現(xiàn)高選擇性和大吸附量的新型炭基材料。2、以多種譜學(xué)手段準(zhǔn)確表征新型炭基材料分子的結(jié)構(gòu)，探討新型炭基材料分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。 基本思路：1、利用添加活化劑、高溫?zé)崽幚淼然瘜W(xué)手段改變炭表面的化學(xué)硬度、引入含氧基團(tuán)和負(fù)載活性金屬，提高吸附的選擇性和吸附容量。2、通過對各種因素對FCC汽油吸附脫硫效果的研究來確定最佳工藝條件。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

科學(xué)性、先進(jìn)性：（1）本研究屬于物理吸附脫硫、有機(jī)金屬化學(xué)與材料化學(xué)交叉領(lǐng)域，是近年來國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點之一。（2）本研究對于新型炭基材料開發(fā)具有積極意義。 獨特之處：通過改性椰殼活性炭和改性樹脂的脫硫性能的評價，確定了最佳操作工藝條件。實驗中我們分別采用靜態(tài)吸附法和固定床動態(tài)吸附法對椰殼活性炭和硝化后的樹脂的脫硫效果進(jìn)行對比的研究。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

（1）合成新型炭基材料的結(jié)構(gòu)能為深入探討活性炭及樹脂分子的空間結(jié)構(gòu)提供一定的理論意義。 （2）本研究的設(shè)計思路對拓展炭基材料吸附性的研究具有一定的意義。以本研究為基礎(chǔ)發(fā)表的論文將會豐富本研究領(lǐng)域的內(nèi)容。 （3）本研究所采用的原料價格便宜，所以對廉價、新穎的功能材料的開發(fā)也具有積極意義。

學(xué)術(shù)論文摘要

采用水蒸氣處理、化學(xué)浸漬、氧化處理、添加活化劑、高溫?zé)崽幚淼仁侄沃瞥尚滦吞炕讲牧?，并用紅外光譜、X-射線衍射和電子顯微鏡對其進(jìn)行了表征。X-射線結(jié)構(gòu)和電子顯微鏡照片分析表明，新型炭基吸附材料分子的表面孔隙發(fā)生改觀。利用儀器對新型炭基吸附材料測試，其表面化學(xué)硬度發(fā)生改變，在其分子表面引入含氧基團(tuán)的數(shù)目和活性金屬離子。對催化裂化（FCC）汽油中的噻吩類含硫化合物的吸附選擇性和吸附容量得到了大大提高。同時也系統(tǒng)地考察了新型炭基吸附材料在各種條件下對催化裂化（FCC）汽油的吸附脫硫效果。

獲獎情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

1 苗毅，關(guān)明華，羅一斌等．清潔燃料的開發(fā)與生產(chǎn)．石油煉制與化工．2000，3l(8)：l-7 2 張德義．提高煉油企業(yè)硫回收率降低石油產(chǎn)品的硫含量．石油化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)．2000，16(2)：6-9 3 龐新梅，孫書紅，高雄厚．生產(chǎn)低硫汽油新型FCC催化劑研究進(jìn)展．石化技術(shù)與應(yīng)用，2001，19(6)：384—388

同類課題研究水平概述

FCC汽油脫硫工藝主要包括FCC原料加氫預(yù)處理、非選擇性加氫和選擇性加氫幾類。國內(nèi)外采用的成熟工業(yè)生產(chǎn)工藝以加氫脫硫技術(shù)。例如UOP公司開發(fā)的Unionfining工藝以及石油化工科學(xué)研究院的加氫預(yù)處理工藝。 目前非加氫脫硫的研究還基本處于研究初級階段，采用的工藝過程包括氧化，萃取，膜分離，催化裂化，吸附，生物過程等。而近年來，一些國際是偶公司如ExxonMobil，ConocoPhillips，UOP等格外重視汽油吸附脫硫工藝，開發(fā)了一系列吸附劑和相關(guān)技術(shù)，計較突出的工藝如IRVAD工藝，S-Zorb工藝等，國內(nèi)成熟的工藝有洛陽工程公司開發(fā)的LADS工藝。 國內(nèi)外吸附技術(shù)簡介: 一、由Black&Veath Pritchard與AlconI業(yè)化學(xué)品公司聯(lián)合彩卡的IRVAD吸附脫硫技術(shù)，主要使用氧化鋁基小球選擇性固體吸附劑，催化汽油或者焦化汽油由塔底通過裝有吸附劑的吸附塔，吸附塔內(nèi)裝有多層篩板，篩板上裝有吸附劑，當(dāng)汽油進(jìn)入吸附塔以后各層吸附劑硫化，硫化帶出的吸附劑有管線送人下一床層，經(jīng)過吸附脫硫的汽油由塔頂排除，待再生吸附劑由塔底排出，經(jīng)過熱氣流對用過的吸附劑再生以后返回塔頂吸附劑床層。 二、Pillips石油公司的S-Zorb硫脫除技術(shù)采用專利吸附劑，該吸附劑中鋅和其他金載于一種專利技術(shù)制備的載體。載體采用氧化鋅、二氧化硅、和氧化鋁的混合物。該吸附劑能過吸附含硫化合物分子，將硫原子除去，使分子中的硫原子保留在吸附劑上，而烴類部分釋放出來返回到汽油中。采用該技術(shù)可以將汽油中的硫含量從800ppm降至25ppm以下，而辛烷損失小。 三、洛陽石化工程公司煉制研究所經(jīng)過幾年的探索性試驗，針對FCC汽油硫化物的特點，研制開發(fā)出具有專利技術(shù)的催化裂化汽油非臨氫吸附脫硫工藝（LADS）,以及配套脫硫吸附劑LADS-A和再生脫附劑LADS。Dp3，可根據(jù)實驗?zāi)康膶⒋呋鸦偷牧蚝繌?290ppm降至800ppm,400ppm甚至200ppm以下
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