汽油脫硫用活性炭

　　活性炭用于汽油脫硫，以球形孔二氧化硅為模板制備活性炭吸附劑。通過X射線衍射，掃描電子顯微鏡和氮吸附解吸等溫線研究合成材料?；钚蕴课蕉揭言囼?yàn)已經(jīng)被測試并噻命令(DBT)硫化合物作為汽油燃料的模型。由于活性炭中孔體積大，比表面積高，活性炭顯示出更高的硫吸附。結(jié)果證實(shí)了活性炭吸附劑孔徑及其表面化學(xué)對從石油燃料中吸附二苯并噻命的重要性。

　　去除液態(tài)烴燃料中的有機(jī)硫化合物已成為煉油廠的重要一步。去除硫化合物的主要目的是減少空氣污染。汽油加工過程中，汽油燃料中所有含硫烴通過催化加氫脫硫反應(yīng)變?yōu)闊o硫化合物H2S。但催化加氫脫硫工藝是汽油燃料脫硫*著名的技術(shù)。但是，它不能去除專業(yè)的噻命類化合物(TC)，包括二苯并噻命(DBT)，四、六-二甲基(四、六-DMDBT)，和苯并噻吩(BT)。因此，這些看似好的工藝在很大程度上導(dǎo)致了超低硫汽油生產(chǎn)所需的操作條件。在設(shè)計(jì)，制備，測試和升級，有效，實(shí)用和強(qiáng)大的深度和超深度脫硫系統(tǒng)(如脫硫催化劑和活性炭吸附劑)方面正在進(jìn)行大量嘗試。

　　在本研究中，由于其定制的孔隙率、高比表面積、高穩(wěn)定性和上述介孔結(jié)構(gòu)的功能便利性，活性炭由二氧化硅模板合成。我們有各種活性炭前體，如植物纖維、植物外殼和煤材料。以木纖維為活性炭前體。碳化活性炭在二氧化硅模板的中孔網(wǎng)絡(luò)中形成活性炭骨架。氫氧化鈉或氫氟酸儲存在氧化硅模板中。

　　合成活性炭

　　使用AlSBA-16制備活性炭，然后通過AlCl 3(0.113g，在50mL乙醇中)乙醇溶液加入1.0g SBA-合成活性炭并采用超聲處理。1小時(shí)后，乙醇溶劑在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中完全蒸發(fā)，樣品在560℃在空氣中煅燒4小時(shí)。為制備活性炭，將FA溶解在40/60體積比中TMB中，并將OA加入到含有0.535ml g-1的該溶液。所得溶液在AlSBA-孔中過濾。完全混合后，將混合物放置在35℃烤箱1小時(shí)，100℃放置1小時(shí)。將獲得的樣品為350℃進(jìn)一步加熱2小時(shí)。在室溫下冷卻樣品后，加0.268mL活性炭原料。樣品將再次100和350℃加熱。*終加熱(碳化)900℃下進(jìn)行。所有加熱處理均采用配有多孔塞的石英反應(yīng)器進(jìn)行。

　　活性炭樣品SEM圖像。

　　SBA-16的合成

　　兩種聚(環(huán)氧烷)型三嵌段共聚物將這些溶液溶解在40℃的HCl在水溶液中攪拌5小時(shí)。在35℃在溶液中加入原硅酸四乙酯，并在相同溫度下繼續(xù)用磁力攪拌15分鐘。在相同溫度下，將混合物保持在烘箱內(nèi)24小時(shí)。然后將混合物放入40℃水熱處理24小時(shí)。白色沉淀物通過過濾回收干燥，不在35℃下洗滌過夜。之后，通過560℃煅燒去除表面活性劑，將溫度升高到560℃，加熱速度為1℃/min。

　　活性炭和SBA-16吸附脫硫的比較(DBT：1,000 mg / L，吸附劑用量：20 mg / L，溫度：25°C，攪拌時(shí)間：360 min)。

　　活性炭，SBA-16脫硫的比較

　　在平衡條件下進(jìn)行吸附等溫線研究，以測量吸附容量。DBT吸附劑上的吸附等溫線如圖2所示。這些結(jié)果表明，活性炭樣品DBT吸附程度遠(yuǎn)高于SBA-16。吸附平衡大約需要40分鐘。吸附速率與吸附劑基質(zhì)上活性吸附位點(diǎn)的含量有關(guān)。結(jié)果表明，不同的介孔材料具有不同的硫吸附能力，不僅取決于結(jié)構(gòu)，還取決于表面官能團(tuán)?；钚蕴啃阅鼙萐BA-由于吸附能力大，吸附能力高BET表面積和較大的中孔體積。另一方面，活性炭的吸附率比SBA-由于介孔體積大，16快。建議在一系列擴(kuò)散步驟中發(fā)生吸附過程，然后進(jìn)入微孔。當(dāng)樣品中孔體積小時(shí)，平衡需要更長的時(shí)間。根據(jù)這些結(jié)果，在本研究中選擇活性炭作為吸附二苯并噻命的合適吸附劑。

　　不同初始濃度對活性炭吸硫能力的影響(吸附劑量:20 mg / L，溫度：25°C，攪拌時(shí)間：360 min)。

　　初始濃度的影響

　　在10ml溶液中用0.02g活性炭實(shí)驗(yàn)(圖3)顯示了活性炭吸附二苯并噻命的混合時(shí)間和初始濃度的影響。這張照片顯示，隨著攪拌時(shí)間的增加，活性炭對二苯的吸附增加，初始濃度較低的溶液更早達(dá)到平衡。在達(dá)到飽和之前，吸附曲線略有增加和連續(xù)。結(jié)果表明，在相互作用期附在相互作用期的初始階段很快，然后在平衡附近變慢。這種現(xiàn)象是由于初始階段有大量未填充的表面位點(diǎn)可用于吸附，一段時(shí)間后，由于溶質(zhì)分子之間的排斥，難以處理未填充的未填充表面位點(diǎn)。吸附速率取決于各種參數(shù)，如攪拌速率、活性炭吸附劑的物理性質(zhì)、吸附劑量和吸附性質(zhì)?；钚蕴课降亩讲⑧绶粤侩S時(shí)間增加，有時(shí)會增加，當(dāng)二苯并噻吩完全從溶液中吸附時(shí)，它在外面不斷改進(jìn)。在這些活化條件下，活性炭的*大吸附容量是在平衡時(shí)間吸附的二苯和噻命量。

　　在這項(xiàng)工作中，成功合成了一種新型活性炭吸附劑，并測試了其吸附行為。XRD和N 2.吸附結(jié)果表明，硬模板活性炭是其模板SBA-16完美復(fù)制品。許多孔吸附劑從汽油燃料溶液中吸液中吸附二苯的研究(DBT)，可以得出結(jié)論，不同的多孔材料不僅取決于多孔材料的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，還取決于表面官能團(tuán)。在活性炭上發(fā)現(xiàn)DBT吸附量高于SBA-16。為了更好地?cái)M合兩種吸附劑的平衡研究，已經(jīng)顯示了實(shí)驗(yàn)結(jié)果Langmuir等溫線。簡而言之，結(jié)果表明，活性炭是一種有效而有前途的吸附劑，用于從液體樣品中分離二苯并噻命。