本發明涉及脫硫材料
技術領域:
,具體是一種用于汽油的脫硫吸附劑及其制備方法和應用。
背景技術:
:我國商品汽油中有70%左右是來自重油催化裂化過程,由于重油原料含有大量的硫、氮、氧雜原子化合物和膠質瀝青質,催化裂化汽油不僅硫含量高,還含有大量的烯烴組分,商品汽油中90%以上的硫來自于催化裂化汽油,這使得我國汽油的硫含量要遠遠超出國外汽油的硫含量。因此,如何降低催化裂化汽油中硫含量是降低商品汽油硫含量的關鍵。特別是2018年1月1日全國即將實行的國五汽油質量標準中規定汽油含硫量不高于10ppm,探索和推廣汽油深度脫硫技術成為煉油工業的迫切需要。煉油行業采用的脫硫技術分為加氫脫硫和非加氫脫硫技術,其中加氫脫硫是現在的主要脫硫途徑,但是僅靠該工藝將硫含量降至10ppm之下時,大量飽和烯烴造成辛烷值大幅度降低。非加氫脫硫技術又分為吸附脫硫、氧化脫硫、萃取脫硫、生物脫硫等技術,目前研究非常廣泛的吸附脫硫技術,因為其在常溫常壓的條件下進行,能耗低,辛烷值幾乎不損失,是有潛力的深度脫硫途徑之一。但是現有技術中的脫硫劑普遍存在以下不足:1、脫硫深度不夠,難以將硫脫至5ppmw以下;2、吸附劑比表面積較低,吸附硫容較為有限;3、脫硫過程的操作條件苛刻并且能耗大,操作費用較高;4、脫硫過程對環境不友好;5、脫硫劑的選擇性低,壽命較短。此外,現有脫硫劑較多采用活性炭、ZSM-5等材料,極少采用伊利石的相關信息。技術實現要素:本發明的目的在于提供一種用于汽油的脫硫吸附劑及其制備方法和應用,以解決上述
背景技術:
中提出的問題。為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種用于汽油的脫硫吸附劑,由以下按照重量份的原料組成:伊利石27-35份、乙酸鍶3-7份、丙烯酸13-21份、三乙醇胺5-13份。作為本發明進一步的方案:所述用于汽油的脫硫吸附劑,由以下按照重量份的原料組成:伊利石29-33份、乙酸鍶4-6份、丙烯酸15-19份、三乙醇胺7-11份。作為本發明進一步的方案:所述用于汽油的脫硫吸附劑,由以下按照重量份的原料組成:伊利石31份、乙酸鍶5份、丙烯酸17份、三乙醇胺9份。本發明另一目的是提供一種用于汽油的脫硫吸附劑的制備方法,由以下步驟組成:1)將丙烯酸與其質量5.5倍的去離子水混合,制得丙烯酸溶液;將三乙醇胺與其質量2.3倍的無水乙醇混合,制得三乙醇胺溶液;2)將伊利石與乙酸鍶混合研磨、過120目篩,然后加入丙烯酸溶液,升溫至66℃并在該溫度下密封攪拌處理2.3h,然后加入三乙醇胺溶液,升溫至79℃并在該溫度下加熱攪拌處理8min,然后在該溫度下超聲處理26min,超聲功率為800W,再在99-101℃的溫度下攪拌至干,然后在450℃的馬弗爐中煅燒4.8h即得脫硫吸附劑。本發明另一目的是提供所述脫硫吸附劑在汽油中的應用。與現有技術相比,本發明的有益效果是:本發明以伊利石為原料,與乙酸鍶混合研磨后,再經過丙烯酸、三乙醇胺的處理等制得的脫硫吸附劑,硫容大、對硫的選擇性好、脫硫深度高,可將硫脫至1ppmw;此外使用壽命長,對環境較為友好,無二次污染,可再生重復利用。本發明制備工藝簡單,易操作,易控制,性能穩定,生產成本低,適于工業化生產。本發明的脫硫吸附劑在對汽油進行脫硫時工藝操作條件溫和,可在常壓和較低溫度下進行,從而節約了能耗,降低了操作成本。具體實施方式下面將結合本發明實施例,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。實施例1本發明實施例中,一種用于汽油的脫硫吸附劑,由以下按照重量份的原料組成:伊利石27份、乙酸鍶3份、丙烯酸13份、三乙醇胺5份。將丙烯酸與其質量5.5倍的去離子水混合,制得丙烯酸溶液;將三乙醇胺與其質量2.3倍的無水乙醇混合,制得三乙醇胺溶液。將伊利石與乙酸鍶混合研磨、過120目篩,然后加入丙烯酸溶液,升溫至66℃并在該溫度下密封攪拌處理2.3h,然后加入三乙醇胺溶液,升溫至79℃并在該溫度下加熱攪拌處理8min,然后在該溫度下超聲處理26min,超聲功率為800W,再在99℃的溫度下攪拌至干,然后在450℃的馬弗爐中煅燒4.8h即得脫硫吸附劑。實施例2本發明實施例中,一種用于汽油的脫硫吸附劑,由以下按照重量份的原料組成:伊利石35份、乙酸鍶7份、丙烯酸21份、三乙醇胺13份。將丙烯酸與其質量5.5倍的去離子水混合,制得丙烯酸溶液;將三乙醇胺與其質量2.3倍的無水乙醇混合,制得三乙醇胺溶液。將伊利石與乙酸鍶混合研磨、過120目篩,然后加入丙烯酸溶液,升溫至66℃并在該溫度下密封攪拌處理2.3h,然后加入三乙醇胺溶液,升溫至79℃并在該溫度下加熱攪拌處理8min,然后在該溫度下超聲處理26min,超聲功率為800W,再在101℃的溫度下攪拌至干,然后在450℃的馬弗爐中煅燒4.8h即得脫硫吸附劑。實施例3本發明實施例中,一種用于汽油的脫硫吸附劑,由以下按照重量份的原料組成:伊利石29份、乙酸鍶4份、丙烯酸15份、三乙醇胺7份。將丙烯酸與其質量5.5倍的去離子水混合,制得丙烯酸溶液;將三乙醇胺與其質量2.3倍的無水乙醇混合,制得三乙醇胺溶液。將伊利石與乙酸鍶混合研磨、過120目篩,然后加入丙烯酸溶液,升溫至66℃并在該溫度下密封攪拌處理2.3h,然后加入三乙醇胺溶液,升溫至79℃并在該溫度下加熱攪拌處理8min,然后在該溫度下超聲處理26min,超聲功率為800W,再在100℃的溫度下攪拌至干,然后在450℃的馬弗爐中煅燒4.8h即得脫硫吸附劑。實施例4本發明實施例中,一種用于汽油的脫硫吸附劑,由以下按照重量份的原料組成:伊利石33份、乙酸鍶6份、丙烯酸19份、三乙醇胺11份。將丙烯酸與其質量5.5倍的去離子水混合,制得丙烯酸溶液;將三乙醇胺與其質量2.3倍的無水乙醇混合,制得三乙醇胺溶液。將伊利石與乙酸鍶混合研磨、過120目篩,然后加入丙烯酸溶液,升溫至66℃并在該溫度下密封攪拌處理2.3h,然后加入三乙醇胺溶液,升溫至79℃并在該溫度下加熱攪拌處理8min,然后在該溫度下超聲處理26min,超聲功率為800W,再在100℃的溫度下攪拌至干,然后在450℃的馬弗爐中煅燒4.8h即得脫硫吸附劑。實施例5本發明實施例中,一種用于汽油的脫硫吸附劑,由以下按照重量份的原料組成:伊利石31份、乙酸鍶5份、丙烯酸17份、三乙醇胺9份。將丙烯酸與其質量5.5倍的去離子水混合,制得丙烯酸溶液;將三乙醇胺與其質量2.3倍的無水乙醇混合,制得三乙醇胺溶液。將伊利石與乙酸鍶混合研磨、過120目篩,然后加入丙烯酸溶液,升溫至66℃并在該溫度下密封攪拌處理2.3h,然后加入三乙醇胺溶液,升溫至79℃并在該溫度下加熱攪拌處理8min,然后在該溫度下超聲處理26min,超聲功率為800W,再在100℃的溫度下攪拌至干,然后在450℃的馬弗爐中煅燒4.8h即得脫硫吸附劑。對比例1除不含有乙酸鍶外,其原料含量及制備過程與實施例5一致。對比例2除不含有三乙醇胺外,其原料含量及制備過程與實施例5一致。對比例3除不含有乙酸鍶以及三乙醇胺外,其原料含量及制備過程與實施例5一致。實施例6檢測本發明實施例1-5及對比例1-3制得的吸附劑的比表面積,如表1所示。同時以未作任何處理的伊利石為空白對照。表1總比表面積SBET/(m2·g-1)實施例1187.6實施例2190.5實施例3235.8實施例4249.5實施例5264.1對比例130.8對比例298.5對比例323.6未處理伊利石7.3實施例7分別將上述實施例5和對比例1-3制備的脫硫吸附劑填裝于固定床反應器中,以濟南催化裂化汽油為原料(其組成見表2),在溫度為30℃以及常壓條件下,以0.5mL/min的流速分別實施連續10小時的吸附脫硫試驗,吸附脫硫試驗結果見表3,其中硫容為1g脫硫吸附劑將汽油原料中的總含硫量降至10ppmw以下時所脫除的總硫量(以克計),例如硫容為0.525時,代表1g脫硫吸附劑將汽油原料中的總含硫量降至10ppmw以下時所脫除的總硫量為0.525g。表2原料汽油的組成表3脫硫吸附劑的吸附脫硫試驗結果由表3結果可知:1、本發明制備的脫硫吸附劑脫硫深度高,在吸附脫硫5-6小時即可將原料汽油中的硫降至1ppmw以下,并且使用壽命長達9h左右;此外,其脫硫吸附劑硫容大,特別是對噻吩及其衍生物的選擇性好。2、不含有三乙醇胺時,脫硫吸附劑的使用壽命大大縮短;不含有乙酸鍶時,脫硫吸附劑對硫的選擇性低;而不含有乙酸鍶以及三乙醇胺時,脫硫吸附劑的硫容較小,且使用壽命短。對于本領域技術人員而言,顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節,而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本發明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁1 2 3