NiOZn(Al2O3-SiO2)吸附脱硫剂的制备及其性能表征.pdf

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UDC______________________________________________________________
硕士学位论文
NiO/ZnO(Al2O3-SiO2)吸附脱硫剂的制备及其性能表征
安长胜


指导教师(姓名、职称) 李巧玲教授
申请学位级别理学硕士
专业名称无机化学
论文提交日期年月日
论文答辩日期 2015 年 5 月 24 日
学位授予日期年月日
论文评阅人魏春英吴晓青
答辩委员会主席申迎华



2015 年 5 月 18 日


万方数据
中北大学学位论文


万方数据
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NiO/ZnO(Al2O3-SiO2)吸附脱硫剂的制备及其性能表征
摘要
随着我国经济的飞速发展,汽车数量的迅猛增长,燃料油中含硫化合物在汽车发动机
内燃烧产生的尾气成为造成环境污染的重要因素,也是现在我国雾霾天气产生的主要原因
之一。目前国内外采用的传统加氢脱硫技术虽然能够有效的脱除燃料油中的含硫化合物,
但在脱硫过程中会造成燃料油辛烷值损失,使得燃料油抗爆性降低,同时该技术所需要的
设备投资大,反应条件高,使得应用范围受到限制。相对而言,反应活性吸附脱硫技术具
有操作成本低,脱硫效率高,对燃料油辛烷值影响小的优点,使得该技术在目前脱硫技术
中占有很重要的地位。
本文以一定浓度的氨水为沉淀剂,使用共沉淀法制备了反应活性吸附剂
NiO/ZnO(Al2O3-SiO2),着重考察了煅烧温度、活性组分 NiO 含量及载体中 SiO2 含量对吸
附剂结构的影响,并采用固定床实验对反应活性吸附剂的脱硫性能进行评价。
通过红外波谱分析、X 射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、NH3 程序升温吸附脱附
(NH3-TPD)对吸附剂的结构性能进行表征,当煅烧温度为 450 °C,NiO 含量为 18 wt.%,
载体中 SiO 2 为 50 wt.%时,在最佳脱硫实验条件下,吸附剂 NiO/ZnO(Al2O3-SiO2)的脱硫
性能效果最好,穿透时间和穿透硫容分别为 30 h 和 。通过带有 PONA 分析柱的
Agilent 7890A 气相色谱仪对 FCC 汽油的辛烷值进行测量,脱硫后产物辛烷值损失少于
个单位,原料油回收率大于 98%。
论文还对模拟油脱硫前后成分分析,在吸附剂脱硫过程中,主要存在的反应为环烷烃
重整和烯烃加氢反应,芳烃基本不参与反应,对吸附剂的脱硫性能影响很小。原料油中的
含硫化合物首先吸附在 Ni 表面,在氢气作用下反应生成 NiS,烯烃部分回到原料油中,
NiS 与氢气进一步反应生成 Ni和 H2S,ZnO 与 H2S 反应生成 ZnS,起到储存 S 的作用。
采用 XRD、BET 分析,吸附剂失活的主要原因是 Ni 和 ZnO 与原料油中的含硫化合
物反应生成 NiS 和 ZnS,使吸附剂吸附硫和储存硫的能力下降,同时脱硫过程中有 Ni3C
生成,说明吸附剂发生碳化,导致吸附剂比表面积减小。



万方数据
中北大学学位论文
关键词:反应活性吸附脱硫;NiO/ZnO(Al2O3-SiO2);脱硫性能;吸附剂失活


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Preparation and Performance of the Adsorbent of
NiO/ZnO(Al2O3-SiO2)
Abstract
With the high-speed of economy, a crowd of vehicles has stepped into peopleˊs daily
life, air pollution caused by automobile exhaust gas which generate by bustion of
the sulfur-pounds e more and more seriously, moreover the
combustion of the sulfur-pounds also e one of the important reason of
the generate of the weather of haze. Although the sulfur-pounds could be
removed effectively by the conventional hydro-desulfurization