炭基脱硫剂吸附脱除FCC柴油中硫化物的研究
FCC柴油中硫化物燃烧后生成的SOx和PM严重污染环境。为了保护环境，降低柴油中的硫含量，以符合日益严格的我国柴油硫含量排放标准。采用活性炭基脱硫剂用于固定床反应器，能有效降低FCC柴油中的硫含量。
采用半焦、活性炭前驱体负载金属氧化物CuO、ZnO，以及该炭基材料分别经水蒸汽、硝酸、磷酸、氢氧化钾和过硫酸铵等方法活化改性后再负载CuO制备脱硫剂，用于固定床中，对FCC柴油进行吸附脱硫。并对脱硫剂进行工业分析和测定表面酸碱官能团含量。用脱硫率和穿透硫容评价筛选出脱硫剂的最佳制备条件和脱硫操作条件，并用气相色谱法考察脱硫前后FCC柴油中各硫化物含量的变化。对失活后的脱硫剂采用热再生，水蒸汽、乙醇蒸气再生和正庚烷再生，以寻求脱硫剂的最佳再生方法和再生条件。
通过实验研究可以得出，炭基材料经各种方法活化改性后，挥发份含量升高，其中经硝酸、过硫酸铵活化后灰分含量减小，而磷酸、KOH活化和负载上金属氧化物后灰分含量均升高；表面酸、碱官能团含量有很大的增加，其中经硝酸、磷酸和过硫酸铵活化后的脱硫剂表面呈酸性，而其它脱硫剂表面呈碱性。
半焦经水蒸汽活化，最佳条件为：空速2h<'-1>，床层高径比7.5，固定床温度120℃，负载CuO1﹪，350℃焙烧，此时脱硫率达55.95﹪，比原料半焦脱硫率高出38.35﹪。
活性炭前驱体经活化改性后，其最佳制备条件、脱硫操作条件及此时脱硫率分别是：20～40目活性炭前驱体10mL，空速2.0h<'-1>，固定床温度80℃下，脱硫率达61.13﹪；负载ZnO1﹪，350℃焙烧2.0h，固定床温度100℃，脱硫率为69.13﹪；负载CuO5﹪，350℃焙烧2.0h，固定床温度140℃，脱硫率达81.73﹪；600℃通水蒸汽活化 1.5h，负载CuO5﹪，脱硫率为80.03﹪；65﹪硝酸，80℃活化，450℃焙烧，负载CuO3﹪，固定床温度120℃，脱硫率达88.52﹪；55﹪磷酸，95℃活化，650℃焙烧，固定床温度120℃、负载CuO7﹪，脱硫率为83.12﹪；KOH固体比其溶液活化PDAC制备的脱硫剂脱硫性能较好，KOH固体与活性炭前驱体以质量比2∶1混和，700℃焙烧2.0h，固定床温度100℃，脱硫率达81.15﹪；45﹪(NH<,4>)<,2>S<,2>O<,8>溶液，80℃活化1.0h，250℃焙烧1.5h，负载CuO1﹪，脱硫率达90.08﹪；先固体KOH，后过硫酸铵组合活化，再负载CuO1﹪，脱硫率能达到91.71﹪。在各活化方法最佳制备条件和最佳脱硫操作条件下，脱硫剂脱硫率随时间延长而下降，计算各脱硫剂穿透硫容值，均小于1.0﹪，且除半焦脱硫剂外，初始脱硫率高的脱硫剂，穿透硫容也较高。
比较脱硫前后柴油GC-FPD谱图可以得出，各脱硫剂能有效脱除FCC柴油中噻吩和苯并噻吩系列多种硫化物。
将失活后脱硫剂进行热再生、水蒸汽、乙醇蒸气再生和正庚烷再生，随着脱硫时间延长和再生次数增多，脱硫率和穿透硫容均下降。各脱硫剂新鲜样和再生样产品油收率和油品总收率分别在80﹪和86﹪以上。
柴油;半焦;活性炭前驱体;吸附脱硫;脱硫剂;硫含量
中国海洋大学
硕士
化学工程
李春虎
2007
中文
TE626.24;TE624.55
114
2007-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）