專利名稱：一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種汽油深度脫硫吸附劑的制備方法，具體地說(shuō)，是一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法。
背景技術(shù)：
汽油的超深度脫硫已成為世界范圍內(nèi)亟待解決的一項(xiàng)重要問(wèn)題。汽油中的硫燃燒生成硫氧化物(SOx)是大氣中主要的污染物之一，其排放到空氣中會(huì)形成酸雨，破壞生態(tài)環(huán)境。另外，硫的氧化物還會(huì)腐蝕損壞發(fā)動(dòng)機(jī)部件，使機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣處理催化劑中毒，降低其催化活性，增加顆粒污染物的排放，加重城市環(huán)境的污染。因此，限制硫含量是車(chē)用汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)汽油清潔度的關(guān)鍵因素。吸附脫硫技術(shù)具有實(shí)施容易、汽油的硫含量可降至很低、辛烷值損失小、產(chǎn)品收率高、不消耗氫氣、吸附劑可循環(huán)再生等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于脫除汽油中的噻吩類硫化物，是目前生產(chǎn)超低硫汽油的先進(jìn)技術(shù)。吸附脫硫的研究重點(diǎn)在于吸附劑材料的選擇與制備。開(kāi)發(fā)具有高選擇性和高硫容量的脫硫吸附劑是吸附脫硫技術(shù)能否大規(guī)模推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。適合作為吸附劑載體的材料種類很多，例如分子篩、活性氧化鋁、活性炭等，它們都具有較強(qiáng)的吸附能力。因此，根據(jù)吸附質(zhì)性質(zhì)和吸附機(jī)理來(lái)選擇載體和改性制備方法尤為重要?；钚蕴渴且环N非極性吸附劑，具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。它具有比表面積大、微孔發(fā)達(dá)、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于氣體的干燥與凈化，天然氣脫硫，水凈化以及作為催化劑載體等。通過(guò)對(duì)活性炭表面進(jìn)行適當(dāng)改性，引入過(guò)渡金屬離子，制備了載金屬的活性炭吸附劑，該吸附劑對(duì)噻吩類硫化物有較好的吸附能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，該方法使用活性炭作為吸附劑載體，通過(guò)對(duì)活性炭進(jìn)行氧化改性、焙燒改性和負(fù)載金屬改性，制備了選擇性脫硫吸附劑，用于選擇性吸附脫除汽油中的噻吩類硫化物。本發(fā)明通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn):
一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，所述吸附劑為負(fù)載Fe離子的活性炭吸附劑，包括以下制備過(guò)程:
(a)吸附劑載體顆粒的原料清洗預(yù)處理；
(b)使步驟(a)的預(yù)處理后的載體顆粒干燥；
(C)使步驟(b)的載體顆粒與硝酸溶液混合回流并電磁攪拌；
(d)使步驟(C)的氧化后的載體顆粒洗滌；
(e)使步驟(d)的載體顆粒干燥；
(f)使步驟(e)的干燥后的顆粒焙燒改性；
(g)使步驟(f)的載體顆粒與可溶性鐵鹽溶液進(jìn)行浸潰；
(h)使步驟(g)的浸潰后的載體顆粒干燥； (i)使步驟(h)的干燥后的顆粒焙燒活化。所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其步驟(a)中的載體顆粒為活性炭；所述原料先用蒸餾水清洗，接著用0.1 mol/L氫氧化鈉進(jìn)行清洗，然后水洗，接著用0.1 mol/L的硝酸清洗后，再用蒸餾水洗至中性。所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其步驟(b)的干燥溫度為100-120°C，干燥時(shí)間為12h ;步驟(c)的硝酸溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%。所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其步驟(d)的洗滌條件為蒸餾水洗滌直至洗出液為中性；步驟(e)的干燥溫度為100-120°C，干燥時(shí)間為24h。所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其步驟(f)的焙燒溫度為500°C，焙燒時(shí)間為4h ;步驟(g)的鐵鹽溶液為硝酸鐵溶液，濃度為0.2mol/L。所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其步驟(g)的浸潰時(shí)間為24h ;步驟(h)的干燥溫度為100-120°C，干燥時(shí)間為24h。所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其步驟(i)的焙燒溫度為500°C，焙燒時(shí)間為4h ;步驟(f)和⑴的焙燒是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是吸附劑載體易得且價(jià)格低廉，制備方法簡(jiǎn)便易行，吸附劑的使用壽命較長(zhǎng)，可以循環(huán)再生，再生后的吸附劑仍具有較好的脫硫性能。經(jīng)吸附實(shí)驗(yàn)檢測(cè)對(duì)汽油中的噻吩類硫化物具有較高的吸附脫除能力，成本較低，吸附過(guò)程無(wú)污染物產(chǎn)生，有良好的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，符合環(huán)保要求。
具體實(shí)施例方式結(jié)合本發(fā)明內(nèi)容對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)闡述?；钚蕴吭谑褂们跋扔谜麴s水清洗，然后用0.1 mol/L氫氧化鈉進(jìn)行清洗，然后水洗，接著用0.1 mol/L的硝酸清洗后，再用蒸餾水洗到中性，最后在100°C下干燥12h。將清洗過(guò)的活性炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%的硝酸溶液混合，80°C下冷凝回流處理3h，回流產(chǎn)物用蒸餾水洗至中性，在溫度為100°C下干燥24h。將干燥后的活性炭放置于真空管式爐中，在N2氛圍下以3°C/min的升溫速率升至500°C，在該溫度下保持4h，待焙燒結(jié)束后以相同的速率降至室溫。將焙燒過(guò)的活性炭與濃度為0.2mol/L的硝酸鐵溶液混合浸潰24h后，在N2氣氛下焙燒4h制得負(fù)載金屬的改性活性炭脫硫吸附劑。實(shí)施例:
制備負(fù)載鐵離子的活性炭吸附劑，并對(duì)環(huán)己烷溶液中的噻吩進(jìn)行吸附。首先將活性炭在使用前先用蒸餾水清洗，再用0.1 mol/L氫氧化鈉進(jìn)行清洗，然后再用水洗，接著用0.1mol/L的硝酸清洗，最后用蒸餾水洗到中性，在100°C下干燥12h。將干燥好的活性炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%的硝酸溶液混合，80°C下冷凝回流處理3h，回流產(chǎn)物用蒸餾水洗至中性，在溫度為100°C下干燥24h。干燥完成后，將干燥后的活性炭放置于真空管式爐中，在N2氛圍下以3°C/min的升溫速率升至500°C，在該溫度下保持4h，待焙燒結(jié)束后以相同的速率降至室溫。取出焙燒過(guò)的活性炭，將其與濃度為0.2mol/L的硝酸鐵溶液混合浸潰24h后，在N2氛圍下以3°C/min的升溫速率升至500°C，在該溫度下保持4h，待焙燒結(jié)束后以相同的速率降至室溫，制得負(fù)載金屬的改性活性炭脫硫吸附劑。配制含硫量為138.2mg/L的噻吩、環(huán)己烷混合溶液作為模擬汽油，按一定油劑比將吸附劑放入模擬汽油中，在密閉容器中吸附，待達(dá)到平衡后過(guò)濾得到吸附后的汽油樣品。用配備Fro檢測(cè)器的氣相色譜分析檢測(cè)樣品中的硫含量。
權(quán)利要求
1.一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其特征在于，所述吸附劑為負(fù)載Fe離子的活性炭吸附劑，包括以下制備過(guò)程: (a)吸附劑載體顆粒的原料清洗預(yù)處理； (b)使步驟(a)的預(yù)處理后的載體顆粒干燥； (C)使步驟(b)的載體顆粒與硝酸溶液混合回流并電磁攪拌； (d)使步驟(C)的氧化后的載體顆粒洗滌； (e)使步驟(d)的載體顆粒干燥； (f)使步驟(e)的干燥后的顆粒焙燒改性； (g)使步驟(f)的載體顆粒與可溶性鐵鹽溶液進(jìn)行浸潰； (h)使步驟(g)的浸潰后的載體顆粒干燥； (i)使步驟(h)的干燥后的顆粒焙燒活化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(a)中的載體顆粒為活性炭；所述原料先用蒸餾水清洗，接著用0.1 mol/L氫氧化鈉進(jìn)行清洗，然后水洗，接著用0.1 mol/L的硝酸清洗后，再用蒸餾水洗至中性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(b)的干燥溫度為100-120°C，干燥時(shí)間為12h;步驟(c)的硝酸溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟⑷的洗滌條件為蒸餾水洗滌直至洗出液為中性；步驟(e)的干燥溫度為100-120°C，干燥時(shí)間為24h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(f)的焙燒溫度為500°C，焙燒時(shí)間為4h ;步驟(g)的鐵鹽溶液為硝酸鐵溶液，濃度為 0.2mol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(g)的浸潰時(shí)間為24h ;步驟(h)的干燥溫度為100-120°C，干燥時(shí)間為24h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟⑴的焙燒溫度為500°C，焙燒時(shí)間為4h ;步驟(f)和⑴的焙燒是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行。
全文摘要
一種改性活性炭基汽油脫硫吸附劑的制備方法，涉及一種汽油深度脫硫吸附劑的制備方法，所述吸附劑為負(fù)載Fe離子的活性炭吸附劑，包括以下制備過(guò)程吸附劑載體顆粒的原料清洗預(yù)處理；使預(yù)處理后的載體顆粒干燥，使載體顆粒與硝酸溶液混合回流并電磁攪拌；氧化后的載體顆粒洗滌；載體顆粒干燥；干燥后的顆粒焙燒改性；載體顆粒與可溶性鐵鹽溶液進(jìn)行浸漬；浸漬后的載體顆粒干燥；干燥后的顆粒焙燒活化。制備過(guò)程簡(jiǎn)便易行、再生容易，吸附劑的使用壽命較長(zhǎng)，該吸附劑對(duì)汽油中噻吩及其衍生物有較高的吸附容量和吸附選擇性，吸附過(guò)程在常溫常壓條件下進(jìn)行，操作費(fèi)用低，且吸附過(guò)程無(wú)任何污染物產(chǎn)生，有良好的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，符合環(huán)保要求。
文檔編號(hào)C10G25/00GK103143322SQ201310098050
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者張志剛, 李文秀, 張振科, 范俊剛, 張華 , 馬研研 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)化工大學(xué)