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反应吸附脱硫技术具有反应条件温和、能耗及氢耗低等优点,同时能有效地保持汽油的辛烷值,具备深度脱硫能力,是当今世界工业化最广的深度脱硫技术。吸附剂是反应吸附脱硫的核心,本文依次制备了NiO-ZnO、NiO-ZnO/凹凸棒石、NiO-ZnO/TiO2/凹凸棒石三种脱硫吸附剂,并研究了它们对模拟汽油中的苯并噻吩的吸附性能及其对烯烃损失率的影响。主要研究内容和结论概括如下: 1、以硝酸镍和硝酸锌为原料,碳酸钠为沉淀剂,采用共沉淀法制备NiO-ZnO吸附剂,然后以模拟汽油为吸附对象,在固定床微反应装置上对吸附剂进行反应吸附脱硫性能测试。研究了焙烧温度、镍/锌摩尔比、反应吸附的压力、温度和氢油比等因素对NiO-ZnO吸附剂脱硫活性和烯烃损失率的影响,确定了NiO-ZnO吸附剂的制备工艺和反应吸附工艺条件:焙烧温度为400~500℃,镍/锌摩尔比为1:5,压力为1.0 Mpa,反应吸附温度为400℃,进料液体速度为20 mL/h,氢油比为200。在此条件下,NiO-ZnO吸附剂可将模拟汽油中的苯并噻吩从100 ppm脱除到10 ppm以下,其中对不含异戊烯的模拟汽油(A)的穿透硫容为179.0 mg/g,对含10 wt%异戊烯的模拟汽油(B)的穿透硫容为126.7 mg/g,穿透水平为10 ppm,烯烃损失率为35.1%。 2、以凹凸棒石(ATP)为载体,NiO-ZnO复合物为活性组分,制备了NiO-ZnO/ATP复合吸附剂,考察了凹凸棒石含量和焙烧温度对吸附剂脱硫性能和烯烃损失率的影响。采用BET、XRD和TEM等表征手段对复合吸附剂的进行分析。结果表明,复合吸附剂中凹凸棒石的含量和焙烧温度对苯并噻吩的吸附能力及烯烃的损失率有重要影响;NiO-ZnO/ATP合适的制备工艺条件为:凹凸棒石含量为20%wt,焙烧温度为500℃。所得的NiO-ZnO/ATP复合吸附剂比表面积为61.3 m2·g-1,孔容为0.52 cm3·g-1,可将模拟汽油中的苯并噻吩从100 ppm降到10 ppm以下,穿透硫容为79.3 mg/g,穿透水平为10 ppm,烯烃损失率为28.3%。 3、利用低温原位晶化法在 ATP表面均匀负载纳米 TiO2粒子制备TiO2/ATP纳米复合载体,然后以 NiO-ZnO为活性组分,制备NiO-ZnO/TiO2/ATP纳米复合吸附剂。采用TEM和BET等测试手段考察TiO2在 ATP表面的分布状态。结果表明:当 m(TiO2)/m(ATP)=1/5时,TiO2粒子可均匀负载在ATP表面。采用XRD、BET和H2-TPR等技术考察复合吸附剂的孔分布及活性组分的分散程度和可还原性能。结果表明:所制备的NiO-ZnO/TiO2/ATP纳米复合吸附剂比表面积为90.1 m2·g-1,孔容为0.50 cm3·g-1;与NiO-ZnO/ATP吸附剂相比,ZnO晶粒尺寸小,活性组分分散度高,可还原性强。对模拟汽油的穿透硫容为95.3 mg/g,穿透水平为10 ppm,烯烃损失率为25.1%。