硅铝比对ZSM-5分子筛膜晶体形貌及其脱硫性能的影响

采用二次水热合成法合成ZSM-5分子筛膜,并用Co~(2+)进行改性。考察合成液中SiO_2与Al_2O_3摩尔比(硅铝比,25~250)对ZSM-5分子筛膜晶体形貌的影响。分别采用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对不同硅铝比的ZSM-5分子筛膜进行表征,以噻吩(TP)、苯并噻吩(BT)的模拟汽油测试分子筛膜的脱硫效果。结果表明:随着硅铝比的增大,ZSM-5分子筛膜的颗粒形貌逐渐规整,致密度及完整性越好;但硅铝比较大时,膜颗粒形貌不固定,较致密的分子筛膜无法进行脱硫实验。在硅铝比为100时,ZSM-5分子筛膜颗粒形状趋于规整,晶粒比较均匀,晶粒间互锁生长良好且对噻吩的脱硫率达到45%;TP-BT双组分硫化物脱硫率高于单组分;Co~(2+)改性后的ZSM-5分子筛膜脱除噻吩的效果优于未改性的分子筛膜,脱硫率达到62%。     

负载金属离子ZSM-5分子筛膜脱除苯并噻吩-二苯并噻吩的性能

采用水热合成法制备ZSM-5分子筛膜,并通过负载金属离子对其进行改性。通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备的膜进行表征。将所制得的ZSM-5分子筛膜经过负载金属离子改性后用于模拟汽油中苯并噻吩、二苯并噻吩二元硫化物的分离,考察负载离子种类、负载离子浓度和操作温度对二元硫化物竞争吸附和渗透通量的影响,并应用软硬酸碱理论(HSAB)分析吸附能力的强弱。结果表明:当Ag+浓度为0.2 mol/L时硫化物的分离因子最高可达1.31;随着操作温度的升高,ZSM-5分子筛膜渗透通量逐渐增大而分离因子逐渐减小。     

Mn改性Cu~+-13X对双组分硫化物的动力学与动态吸附性能

利用液相离子交换法制备Cu~+-13X与Mn~(2+)/Cu~+-13X吸附剂。吸附剂晶体结构使用X线衍射仪(XRD)和激光拉曼光谱进行表征。在常温常压下,将噻吩(TP)与苯并噻吩(BT)溶入正己烷溶液,用作模拟汽油,通过吸附动力学实验与动态吸附实验考察2种吸附剂对噻吩和苯并噻吩的吸附性能。以Crank模型对动力学吸附实验结果进行拟合。结果表明:Mn~(2+)的引入提高了苯并噻吩在吸附剂中的扩散系数;单组分动态实验中,Mn~(2+)改性后的Cu~+-13X对噻吩与苯并噻吩的最大吸附容量为48.66 mg/g与89.99 mg/g,较原先分别提高了13.8%与17.5%;双组分动态实验中,苯并噻吩在与噻吩的竞争吸附中占优势,对噻吩的置换量为10.01 mg/g。4次再生后的Mn~(2+)/Cu~+-13X仍可保证70%以上的脱硫效率。     

AgHY分子筛的吸附脱硫性能

以等体积浸渍法制备不同负载量的AgHY分子筛,利用物理吸附仪和X射线衍射(XRD)技术对分子筛吸附剂进行表征.BET结果表明改性分子筛的比表面积和孔容随Ag的负载量的增加而降低,XRD图谱的变化表明,银的负载仅降低了衍射峰强度,而对HY的骨架结构没有影响,并且也没有Ag2O的特征峰出现.在静态吸附条件下考察了改性AgHY分子筛吸附剂对二苯并噻吩(DBT)的脱除性能.结果表明,Ag改性的HY分子筛具有较好的吸附脱硫性能和再生性能.应用Ag负载量为10%的Ag10HY吸附剂,在吸附时间2h、吸附温度60℃的条件下,二苯并噻吩的脱除率可达90%,硫含量由最初的330μg·g-1降至33 μg·g-1.吸附后的Ag10HY吸附剂在温度400℃、空气介质中再生后,吸附脱除效果仍可达到89.4%.     

二苯并噻吩砜类化合物的合成和光学性能

采用Suzuki偶合、傅-克酰基化反应合成3种新化合物:(Ⅰ)3,7-双噻吩基二苯并噻吩砜、(Ⅱ)3,7-双(5-乙酰基噻吩)二苯并噻吩砜、(Ⅲ)3,7-双(对三氟甲基苯基)二苯并噻吩砜;并利用核磁共振氢谱(1H NMR)和碳谱(13C NMR)及元素分析方法表征结构,研究3化合物膜及溶液的光学性质。结果显示:新化合物分子具有C2对称性;3,7-双(5-乙酰基噻吩)二苯并噻吩砜在不同溶剂中存在溶剂化效应,其膜的荧光光谱出现非常明显的红移现象。     

硫化物在FCC催化剂上的裂化脱硫研究

采用微反、元素分析、微库仑法和PFPD色谱等评价分析手段 ,对硫醇、硫醚、噻吩、甲基噻吩和苯并噻吩等硫化物在FCC催化剂上的裂化脱硫行为进行了研究。结果表明 ,硫醇、硫醚易于裂化脱硫 ,在实验条件下其脱硫率在 95 %左右 ;噻吩、苯并噻吩则相对较难裂化脱硫 ,两者的脱硫率均为 6 5 %;甲基噻吩比噻吩容易裂化脱硫 ,但其脱硫率低于硫醇和硫醚。苯并噻吩较容易生成含硫焦炭 ,脱除的硫中有 15 .6 %进入焦炭中 ;而其他几种硫化物生成的含硫焦炭上硫的量较少 ,都在 7%以下。此外 ,硫醇、硫醚和苯并噻吩在反应过程中除裂化和生焦反应外 ,基本上不会生成其他硫化物 ,而噻吩、甲基噻吩在反应中则会相互转化。     

氯化亚锡低共熔离子液体萃取油品脱硫研究

用四丁基溴化铵,盐酸三乙胺和甲基吡咯烷酮分别与氯化亚锡按不同的摩尔比合成了一系列的离子液体,并对苯并噻吩模拟油和FCC汽油进行了脱硫研究。对三种不同离子液体的脱硫性能进行了初步比较,并针对1.2Bu4NBr.SnCl2离子液体详尽考察了萃取时间、萃取温度、剂油质量比、起始硫浓度、循环使用次数等因素对脱硫率的影响。结果表明,萃取时间为20 min,温度为25℃,剂油质量比1∶1时,1.2Bu4NBr.SnCl2离子液体萃取苯并噻吩模拟油脱硫率为68.8%,FCC汽油萃取处理3次,脱硫率达到89.1%,同时离子液体无需再生重复使用3次,脱硫率仍能达到38.3%。     

基于油水分离的ZSM-5分子筛/石英复合材料的制备研究

该文采用TEOS(正硅酸四乙酯)、Al₂(SO₄)₃·18H₂O为原料,以TPAOH为模板剂,配制ZSM-5分子筛合成液,再以石英棉为载体,改变预处理条件与反应条件,合成ZSM-5分子筛/石英棉复合材料。通过XRD、红外光谱、SEM对产物进行表征,探究分子筛的生长情况。通过油水分离实验,探究ZSM-5分子筛/石英棉复合材料的吸附性能与最适宜的油水比例。在油水质量比例为1∶1时,2%NaOH预处理石英棉后合成的ZSM-5石英棉复合材料的吸附性能最好,油水分离效率达95.92%。     

钨酸盐/H2O2/[HNMP][HSO4]体系的催化氧化脱硫性能

采用钨酸盐/H2O2/N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐([HNMP][HSO4])体系对模拟燃油和实际燃油进行深度催化氧化脱硫研究。采用X线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)以及热分析仪(TG)对合成的2种Keggin型钨酸盐(烷基硅钨酸铵(Q4Si W)和烷基磷钨酸铵(Q3PW))进行表征。考察不同脱硫体系、不同催化剂、催化剂用量、H2O2用量、反应温度和不同硫化物等对模拟油脱硫效果的影响。结果表明:在反应温度60℃,反应时间4 h,模拟油3 g,[HNMP][HSO4]1 g,n(O)∶n(S)∶n(催化剂)=300∶50∶1,Q4Si W为催化剂条件下,此催化氧化体系对噻吩(TS)、苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)的脱硫率分别为54.2%、87.4%以及99.1%,且重复使用5次,催化氧化性能并未明显降低。     

Ni~(2+)对Cu~+-13X分子筛动态吸附脱硫性能的影响

采用液相离子交换法制备Cu+-13X和Ni2+/Cu+-13X分子筛吸附剂,运用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等对样品进行表征。在常温和常压下,通过固定床吸附实验研究Cu+-13X和Ni2+/Cu+-13X对含有噻吩(TP)、2-乙基噻吩(2-ETP)的双组分模拟汽油的动态吸附脱硫性能。结果表明:Ni2+/Cu+-13X分子筛中Ni2+质量分数为1.54%时,Ni2+/Cu+-13X分子筛吸附脱硫效果最佳。动态吸附实验过程中,噻吩类硫化物与2种吸附剂之间均存在π配位作用,且噻吩与2-乙基噻吩之间存在竞争吸附,而Ni2+可以增大Cu+-13X吸附剂对2-乙基噻吩的吸附选择性;负载的Ni可以作为一种助剂,增加Cu+-13X吸附剂对噻吩类硫化物的吸附量,在相同的实验条件下,经Ni2+改性后的Cu+-13X对噻吩和2-乙基噻吩的穿透吸附量和饱和吸附量分别增加了66.9%、35.5%和24.4%、18.2%。