柴油在MCM-41和KIT-6负载Ni,Ce离子吸附剂上的深度吸附脱硫

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选择孔道结构不同的两种介孔材料MCM-41和KIT-6作为吸附剂载体，采用离子交换法，将Ni2+分别交换到铝化的MCM-41和KIT-6上，通过提高离子交换温度以及增加离子交换次数等方法，制备负载一元金属组分Ni2+的吸附剂。另外，采用离子交换法将Ni2+和Ce3+共同交换到铝化的MCM-41上，制备二元金属组分吸附剂。在固定床反应器上，考察了所制备吸附剂对模拟柴油(硫含量为300ppmw)和商业柴油(硫含量为149ppmw)的吸附脱硫性能，并对吸附剂进行了再生。采用XRD、N2吸附、ICP等方法，对吸附剂进行了表征。
　　吸附剂表征结果表明，交换金属离子后的吸附剂均保持了载体的介孔结构。吸附剂的脱硫性能，随着金属离子含量的增加而提高。
　　模拟柴油脱硫实验结果：以MCM-41为载体，60℃下四次离子交换制备的Ni/AM60-4吸附剂，可得到16ml的模拟清洁柴油(硫含量<1.0ppmw)，突破点时吸附硫容量为0.105mmol/g，比常温下一次离子交换制备的Ni/AM20-1吸附剂的硫容量，提高了78.0％。提高离子交换温度和增加离子交换次数均使 Ni基MCM-41吸附剂的吸附性能提高。
　　以KIT-6为载体，通过提高离子交换温度和增加离子交换次数改性Ni基KIT-6吸附剂，吸附剂的吸附性能并未得到提高。
　　在60℃下制备的二元金属组分吸附剂Ce-Ni/AM60和Ce/Ni-AM60，突破点时吸附的硫容量为0.052mmol/g和0.080mmol/g，相对于吸附剂Ni/AM60-1吸附的硫容量(0.085mmol/g)，吸附性能并未提高，Ce离子的吸附脱硫能力相对于Ni离子的吸附脱硫能力较低。
　　综上，60℃进行四次离子交换制备的Ni/AM60-4吸附剂，在模拟柴油吸附脱硫实验中，具有最优的吸附性能。
　　商业柴油脱硫实验结果：Ni/AM60-4吸附剂对商业柴油脱硫，突破点时可得3.5ml的清洁柴油，吸附的硫容量为0.011mmol/g。在300℃空气中焙烧5h再生的Ni/AM60-4吸附剂，其硫容量没有下降，即吸附剂可完全再生。

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作者
范林;
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作者单位

哈尔滨师范大学;

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授予单位哈尔滨师范大学;
学科物理化学
授予学位硕士
导师姓名王玉和;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类无机吸附剂;
关键词
柴油; 吸附脱硫; 介孔材料载体; 镍基吸附剂; 离子交换法;

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