第38卷第4期2009年4月
辽宁化
“ao正ngChemical
工Ind∞try
V01.38.No.4
A—l,2C1019
CuY分子筛的制备及吸附脱硫性能研究
刘黎明
(辽宁石油化工大学辽宁省石油化工重点实验室,辽宁抚顺113001)
摘
要:采用液相离子交换制备了Cu(II)Y,在高温N2氛条件下使其自动还原为Cu(I)Y。在不
同条件下对Cu(I)Y进行了静态吸附脱硫测试,考察了在室温下,不同温度、时间、液固质量比对CuY分子筛吸附脱硫性能的影响,样品中的硫含量通过微库仑综合分析仪进行测定。同时系统比较了Cu(I)Y和Cu(Ⅱ)Y吸附脱硫性能。结果表明,温度为70℃,吸附时间为6b,液固质量比为60:l的条件下,Cu(1)Y对噻吩(T)溶液的脱硫效果最好,且cu(I)Y分子筛的脱硫效果要明显好于cu(n)Y分子筛。
关键词:C“分子筛;噻吩;吸附脱硫
中图分类号:TQ
424.25
文献标识码:
A
文章编号:1004一0935(2009)04一0244—03
近年来,出于对环境和发动机的双重考虑,世温1h,后以每分钟2℃的速度升温至460℃,恒温4h,在真空条件下冷却至室温,得Cu(I)Y。1.3实验测试
样品的x射线衍射谱(XRD)采用日本理学
D/maX—RB
界各国政府越来越意识到对燃料油进行深度脱硫
的重要性。而选择性吸附脱硫由于具有操作条件温和、脱硫效率高、不改变油品性能和可生产低硫
或超低硫(<10∥g)产品等优势,使其成为一
项极受关注的脱硫新技术…。YaIlg等发现液相离子交换法制得的Cu(Ⅱ)Y,当其自动还原为Cu(I)Y时,具有从商业汽油(总硫含量297.2“g/g)中每克分子筛处理0.2mmol有机硫化物的能力B。4J。本文利用液相离子交换法制备Cu(II)Y,并在高温N:条件下使其自动还原为Cu(I)Y,采用静态法考查其吸附脱硫性能。1
X射线衍射仪测定,CuKa辐射,管电
压30kV,管电流looInA,分辨率为0.020,扫描速率为8(。)/min。扫描范围在5—800。
CuY的静态脱硫实验采用间歇法,过程为在吸附实验前将吸附剂在200℃预先加热1h以除去吸附在吸附剂上的水。吸附剂与模拟油(含硫
量为300∥g的正壬烷噻吩溶液)按一定的液固
质量比混合,在一定温度下搅拌。液相从吸附剂上分离出来,采用wK一2D型微库仑综合分析仪
实验部分
NaY原粉(硅铝物质的量比2.55,南开大学
对溶液中的硫含量进行分析。
1.1原料与试剂
2结果与讨论
2.1吸附剂表征
NaY和Cu(II)Y的XRD谱图见图l。可以看出经过离子交换后的Cu(II)Y分子筛特征峰与NaY原粉的特征峰完全吻合,只是由于经过加热处理后发生了少许晶格塌陷而导致相对结晶度稍微降低,经计算,Cu(II)Y分子筛的结
收稿日期:2008-12.25
作者简介:刘黎明(1983一)。女,在读研究生。
催化剂厂);噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩、4,6一二甲基二苯并噻吩(分析纯,Johnson公司)。
1.2吸附剂的制备
将NaY分子筛和O.5M的硝酸铜溶液,固液比O.05混合后,加热回流6h,然后烘干过夜12h,在N2中以每分钟2℃的速度升温至200℃,恒
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pany);硝酸铜(分析纯,国药集团化学试剂有限
万方数据
第38卷第4期刘黎明:CuY分子筛的制备及吸附脱硫性能研究
245
晶度为N“原粉的96.5%。因此本实验的
液相离子交换方法能够成功地合成Cu(II)Y分子筛。而此Cu(Ⅱ)Y分子筛被用来在高温N:氛下制备Cu(I)Y分子筛。
图l
N{lY和Cu(Ⅱ)Y的ⅪⅢ图(a.N“,b.Cu(Ⅱ)Y)
2.2吸附时间的影响
实验考察了吸附时间对分子筛吸附脱硫的影响,如图2所示。在分子筛吸附脱硫的过程中,反应条件为按液固质量比为60:1将噻吩溶液与吸附剂混合,反应温度为20℃。由图2可知,Cu(I)Y和Cu(Ⅱ)Y对硫的脱除量随反应时间的延长而逐渐增大,当反应时间达到6h时,吸附剂的
脱硫量趋于稳定,主要是由于随反应时间增加,
Cu(I)Y和Cu(Ⅱ)Y的吸附能力已经达到饱和,不再受时间长短的影响。所以,在其它实验条件
不变的情况下,适宜的反应时间为6
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图2吸附时间的影响2.3吸附温度的影响
从图3可以看出,Cu(I)Y和Cu(Ⅱ)Y的脱
硫量随温度的升高而增加,在20℃Cu(II)Y可
将噻吩从300∥g脱除到171pg/g,当反应温度
万
方数据为70℃时,硫的质量分数已从300“g/g降到0.003“g/g,硫的脱除率已达到99.9%,而Cu(I)Y在70℃时可将噻吩完全脱除,可以达到深层脱硫的目的。所以在其它条件不变的情况下,此实验比较理想的反应温度是70℃。
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图3
吸附温度的影响
2.4液固质量比的影响
不同的液固质量比对Cu(I)Y和Cu(Ⅱ)Y吸附脱硫性能的影响,如图4所示。随着噻吩溶液用量的增加,Cu(I)Y和Cu(II)Y的吸附脱硫量降低。当液固质量比达到60:l时,脱硫量达到
稳定,Cu(II)Y可将硫的质量分数从300∥g降到O.003∥g,而Cu(I)Y可将噻吩完全脱除。
可认为此分子筛的用量足以将硫含量降到所需的标准。所以在其它条件不变的情况下,此实验比较理想的液固质量比为60:l。
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图4液固质量比的影响
3结论
采用液相离子交换方法制备Cu(II)Y,并使其自动还原,能够制备出
(下转第267页)
第38卷第4期张
鹏,等:尿素脱蜡装置改型生产轻液蜡
267
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(上接第245页)
[2]
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riza廿on
J.Hemandez—Malda珊Ido.Ralphof“quidFuelsbyAd∞rption
T.Y蛐g.D髓ulfll.
Cu(I)Y分子筛。CuY的静态脱硫实验表明:温度为70℃,吸附时间为6h,液固质量比为60:1的条件下,CuY对噻吩(TP)溶液的脱硫效果最好,且Cu(I)Y分子筛的脱硫效果要明显好于cu
[3】
cu(I)Y蛐dAgY
42:123一129.
via可C鲫plexationwith
z∞lit鹤[J].Ind.Eng.chem.R髓.2003,
A,Y张gFH.New
1r—
Y卸gRT,Taka}l丑8hiri盟tion
of“quid
S曲eIIt8
for
D倒蜘・
Eng.
FuelsbyComplc=忸non.
239.
Ind.
Chem.Res.200l,40:6236—6
(Ⅱ)Y分子筛。
参考文献
[1]
王云芳,尹风利,沈德清,等.车用燃料油吸附法深度脱
[4】
肺uroJ.H唧andez—Mald咖do,Ralph
rizati∞ofUquidFuelsbywith
A蛔石on
T.Yang.
De鲫lfu—
via
1r—Complexation
cu(I)Y
and
AgYz甜itcs[J].1nd.Eng.chem.Resl
2003。42:3103—3llO.
硫技术进展[J】.石油化工。2006。35(1):94—99.
Adsorpti蚰ofSuhr—C伽tailIingCompo吼dsonCuYZ∞UtePreparedbyLiquidIonExch锄ge
删厶一祝昭
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(上接第247页)
2007.144(2):48—50.
染料废水的处理方法。
参考文献
【1]薛志成.采用粉煤灰预处理印染废水色度[J].纺织科技进
展,200r7(4):58—59.
[3]魏文圆,张志刚.活性炭在印染废水脱色中的应用[J].工[4][5]
业水处理。1996.16(2):3—5.
张建平.粉煤灰处理废水机理及应用[J].粉煤灰综合利用,1996(4):33—35.
王金梅.王庆生.粉煤灰的改性及吸附作用的研究[J】.工
业用水与废水。2005。36(1):44—47.
[2]闫金霞,成庆利.印染废水治理技术综述(J].染料与染色,
DecolorationofThreeDyesbySlag
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万方数据
CuY分子筛的制备及吸附脱硫性能研究
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
刘黎明, LIU Li-ming
辽宁石油化工大学辽宁省石油化工重点实验室,辽宁,抚顺,113001辽宁化工
LIAONING CHEMICAL INDUSTRY2009,38(4)
参考文献(4条)
1. Arturo J Hernandez-Maldonado;Ralph T Yang Desulfurization of Liquid Furls by Adsorption via π-Complexation with Cu(Ⅰ)Y and AgY Zeolites 2003
2. Yang R T;Takahashi A;Yang F H New Sorbents for Desulfurization of Liquid Fuels by π-Complexation2001
3. Arturo J Hemandez-Maldonado;Ralph T Yang Desulfurization of Liquid Fuels by Adsorption via πComplexation with Cu(Ⅰ)Y and AgY Zeolites[外文期刊] 2003(1)
4. 王云芳;尹风利;沈德清 车用燃料油吸附法深度脱硫技术进展[期刊论文]-石油化工 2006(01)
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_lnhg200904009.aspx