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降低柴油中的硫含量对于提高汽车尾气排放质量从而保护环境具有十分重要的意义。本文采用活性炭吸附脱除加氢催化柴油中的硫化合物,初步考察了活性炭的种类、性质、吸附过程的工艺参数、活性炭的改性以及柴油中的相关组分等因素对活性炭吸附脱硫效果的影响,找到一种比较理想的活性炭的再生方法。结果表明,选用比表面积为1108.6m<2>·g<-1>,微孔平均孔径为0.63nm的活性炭,在粒度为40~80目(180~425μm),体积空速为0.68h<-1>,吸附柱高径比为30:1的条件下,可将两种柴油的硫含量分别从1355.0μg·g<-1>和665.5μg·g<-1>降至360.4μg·g<-1>和69.6μg·g<-1>,脱硫率分别为73.4%和89.5%。在20~100℃的范围内,随着温度的升高,活性炭吸附脱硫的效果变好;稀盐酸改性对加强活性炭的吸附脱硫效果有一定的影响,而碱改性使吸附脱硫效果变差;在常温下浓硝酸和稀硝酸改性对活性炭吸附脱硫的效果改变不大,而在高温下稀硝酸改性可显著增加活性炭的吸附脱硫效果。
色谱分析表明,加氢催化柴油中的硫化合物主要是苯并噻吩、二苯并噻吩及其烷基衍生物,而活性炭优先吸附如二苯并噻吩类较大分子量的硫化合物。柴油中芳烃明显影响活性炭对加氢催化柴油吸附的吸附脱硫效果,且随着芳烃含量的升高,吸附脱硫效果变差。
采用一种复合溶剂再生失活的活性炭,在溶剂用量为活性炭量的
8~10倍(质量比)时,再生活性炭的吸附活性恢复到新活性炭的水平,溶剂可回收循环使用,柴油的回收率可达98%。