汽油脫硫用活性炭

　　活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)用(yong)于汽(qi)油脫硫，以球形孔二(er)氧化(hua)硅為模板制備活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)附劑。通過X射(she)線衍射(she)，掃描電子顯(xian)微鏡和(he)氮(dan)吸(xi)(xi)(xi)附解吸(xi)(xi)(xi)等溫線研究合成材(cai)料。活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)附二(er)苯已試(shi)驗已經被測(ce)試(shi)并噻命令(DBT)硫化(hua)合物作為汽(qi)油燃料的模型。由于活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)中(zhong)孔體積(ji)大(da)，比表面積(ji)高(gao)，活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)顯(xian)示(shi)出更高(gao)的硫吸(xi)(xi)(xi)附。結果證實了活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)附劑孔徑(jing)及其表面化(hua)學對(dui)從石油燃料中(zhong)吸(xi)(xi)(xi)附二(er)苯并噻命的重要性。

　　去除(chu)(chu)液(ye)態烴燃(ran)料中(zhong)(zhong)的(de)(de)有機硫(liu)(liu)(liu)(liu)化合物(wu)(wu)已成(cheng)為煉油(you)(you)廠(chang)的(de)(de)重要一步。去除(chu)(chu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化合物(wu)(wu)的(de)(de)主要目的(de)(de)是(shi)減(jian)少空氣污染(ran)。汽(qi)(qi)油(you)(you)加(jia)(jia)工過(guo)程中(zhong)(zhong)，汽(qi)(qi)油(you)(you)燃(ran)料中(zhong)(zhong)所有含硫(liu)(liu)(liu)(liu)烴通過(guo)催(cui)化加(jia)(jia)氫脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)反(fan)應變(bian)為無(wu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化合物(wu)(wu)H2S。但(dan)催(cui)化加(jia)(jia)氫脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)工藝是(shi)汽(qi)(qi)油(you)(you)燃(ran)料脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)*著(zhu)名的(de)(de)技(ji)術(shu)。但(dan)是(shi)，它(ta)不能去除(chu)(chu)專業的(de)(de)噻命類化合物(wu)(wu)(TC)，包(bao)括二苯并噻命(DBT)，四、六(liu)-二甲基(四、六(liu)-DMDBT)，和(he)苯并噻吩(BT)。因此(ci)，這(zhe)些看似好(hao)的(de)(de)工藝在(zai)很(hen)大(da)程度(du)上導致了(le)超低硫(liu)(liu)(liu)(liu)汽(qi)(qi)油(you)(you)生(sheng)產所需(xu)的(de)(de)操作條件(jian)。在(zai)設計，制備，測試和(he)升級(ji)，有效，實用和(he)強(qiang)大(da)的(de)(de)深度(du)和(he)超深度(du)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)系(xi)統(如脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)催(cui)化劑(ji)和(he)活性炭吸附劑(ji))方面正(zheng)在(zai)進行(xing)大(da)量嘗(chang)試。

　　在(zai)本研究中，由(you)于其(qi)定(ding)制的孔隙率、高比表面(mian)積、高穩(wen)定(ding)性和上(shang)述介孔結構的功(gong)能(neng)便利(li)性，活(huo)性炭由(you)二(er)氧化(hua)硅(gui)模(mo)板(ban)合成。我們有(you)各(ge)種活(huo)性炭前(qian)體，如植(zhi)物纖維、植(zhi)物外殼(ke)和煤(mei)材料。以木(mu)纖維為活(huo)性炭前(qian)體。碳化(hua)活(huo)性炭在(zai)二(er)氧化(hua)硅(gui)模(mo)板(ban)的中孔網絡中形(xing)成活(huo)性炭骨架(jia)。氫氧化(hua)鈉或(huo)氫氟(fu)酸儲存在(zai)氧化(hua)硅(gui)模(mo)板(ban)中。

　　合成活性炭

　　使用(yong)AlSBA-16制備活(huo)(huo)性炭，然(ran)后通過AlCl 3(0.113g，在(zai)(zai)50mL乙(yi)醇中(zhong)(zhong)(zhong))乙(yi)醇溶(rong)液加(jia)(jia)入1.0g SBA-合(he)成(cheng)活(huo)(huo)性炭并(bing)采用(yong)超(chao)聲處理(li)。1小(xiao)時(shi)后，乙(yi)醇溶(rong)劑在(zai)(zai)旋轉蒸發器中(zhong)(zhong)(zhong)完全(quan)蒸發，樣(yang)(yang)品(pin)(pin)在(zai)(zai)560℃在(zai)(zai)空氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)煅燒4小(xiao)時(shi)。為(wei)(wei)制備活(huo)(huo)性炭，將FA溶(rong)解在(zai)(zai)40/60體積(ji)比中(zhong)(zhong)(zhong)TMB中(zhong)(zhong)(zhong)，并(bing)將OA加(jia)(jia)入到含有(you)0.535ml g-1的該溶(rong)液。所得溶(rong)液在(zai)(zai)AlSBA-孔(kong)中(zhong)(zhong)(zhong)過濾。完全(quan)混(hun)合(he)后，將混(hun)合(he)物放置在(zai)(zai)35℃烤箱1小(xiao)時(shi)，100℃放置1小(xiao)時(shi)。將獲得的樣(yang)(yang)品(pin)(pin)為(wei)(wei)350℃進一步加(jia)(jia)熱2小(xiao)時(shi)。在(zai)(zai)室(shi)溫下冷卻(que)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)后，加(jia)(jia)0.268mL活(huo)(huo)性炭原(yuan)料。樣(yang)(yang)品(pin)(pin)將再次100和350℃加(jia)(jia)熱。*終加(jia)(jia)熱(碳化)900℃下進行(xing)。所有(you)加(jia)(jia)熱處理(li)均采用(yong)配有(you)多(duo)孔(kong)塞的石(shi)英反應器進行(xing)。

　　活性(xing)炭樣(yang)品(pin)SEM圖像。

　　具有S和(he)(he)N以(yi)不同的(de)(de)方式對基(ji)團(tuan)活(huo)性(xing)炭表(biao)面進行(xing)了(le)官能化，如： 硫17和(he)(he)在(zai)(zai)高溫(wen)下(xia)使(shi)(shi)用(yong)(yong)CS 2 18處(chu)理，表(biao)面COOH基(ji)團(tuan)與H 2NR化合物的(de)(de)直(zhi)接反(fan)應(ying)和(he)(he)吡(bi)唑(zuo)啉(lin)酮的(de)(de)直(zhi)接表(biao)面沉積衍生工具。然而(er)，這些方法(fa)在(zai)(zai)一般(ban)復(fu)雜(za)程序中(zhong)效率較低(di)。本文(wen)描(miao)述了(le)一種用(yong)(yong)于在(zai)(zai)活(huo)性(xing)炭表(biao)面引入(ru)S和(he)(he)N雜(za)原子分子的(de)(de)簡單(dan)通用(yong)(yong)方法(fa)。使(shi)(shi)用(yong)(yong)以(yi)下(xia)反(fan)應(ying)方案-COOH基(ji)團(tuan)開始(shi)在(zai)(zai)碳表(biao)面引入(ru)S和(he)(he)N基(ji)團(tuan)。在(zai)(zai)這項工作中(zhong)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)S和(he)(he)N表(biao)1中(zhong)描(miao)述了(le)分子。

　　對(dui)于-COOH，-COCl中(zhong)間(jian)體和(he)(he)通過和(he)(he)EDT和(he)(he)EDA獲(huo)得的(de)材料獲(huo)得的(de)反(fan)應IR圖1顯示光譜(pu)(pu)。在與SOCl 紅外光譜(pu)(pu)(圖1b)大(da)約1700、1350、1210和(he)(he)790cm -一(yi)個新的(de)、明確的(de)定義帶與-COCl基(ji)團的(de)形成(cheng)明顯相關。C 6 H 5 COCl 的(de)IR光譜(pu)(pu)顯示完全(quan)相同的(de)譜(pu)(pu)帶。另一(yi)方面(mian)(mian)，也可以注意到原帶的(de)存在，這可能(neng)表(biao)明活性炭表(biao)面(mian)(mian)并不(bu)全(quan)部-COOH基(ji)與SOCl 2 21反(fan)應。

　　與(yu)EDT活性(xing)炭反應后(hou)IR光譜(pu)(圖(tu)1c)表(biao)明(ming)-COCl與(yu)HSR形(xing)成化合物反應-COSR。觀(guan)察(cha)到-COCl典(dian)型帶消失，觀(guan)察(cha)和(he)(he)觀(guan)察(cha)EDT1400、1200、750和(he)(he)700分(fen)子相關cm -清晰(xi)吸(xi)收1處。通過(guo)與(yu)EDA反應獲(huo)得(de)的材(cai)料(liao)IR光譜(pu)(圖(tu)1d)也表(biao)明(ming)HNHR與(yu)表(biao)面基團(tuan)-COCl有以下條帶：1720cm -1(-C = O)， 1675和(he)(he)1600cm -1(-NH)，1520cm -1(-RCONHR)，950-1000cm -1 (DTE特(te)征帶)和(he)(he)1200cm -1(-CN)和(he)(he)3000-3500cm -1 (NH)。已(yi)經觀(guan)察(cha)到和(he)(he)DMTH和(he)(he)TEA功能相似的結果是典(dian)型的-COSR和(he)(he)-CONHR基團(tuan)帶和(he)(he)R基團(tuan)的特(te)征被吸(xi)收。

　　金屬吸附活性炭

　　表面存(cun)在-SH和-NH基團22Hg 2  ，Zn 2  ，Cd 2 和Pb 2 吸附離(li)子(zi)等重(zhong)金屬的(de)潛力很(hen)大(da)。在這項工(gong)作(zuo)中獲得的(de)材(cai)料也被測試了(le)Pb  2，Cu  2和Ni  吸附在水溶液中。未處(chu)理的(de)活性炭(tan)，EDT(C / S)和EDA(N / C)官能(neng)活性炭(tan)的(de)吸附比較見圖2。

　　可見，活性(xing)炭的官能(neng)化強(qiang)烈增(zeng)加了(le)其(qi)對不同金屬的吸附。結果表明，EDT能(neng)更有(you)效地(di)吸附功(gong)能(neng)材料(liao)Ni  2，而(er)EDA活性(xing)炭與Pb  陽離(li)子相互作用較(jiao)強(qiang)。

　　可(ke)通過表面化學改性(xing)(xing)定制(zhi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)，生產具有獨特性(xing)(xing)質和具體(ti)應用的(de)材料。這些改性(xing)(xing)可(ke)以通過鍵表面中間(jian)體(ti)進行-COOH進行。含(han)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)-COOH該基(ji)(ji)團(tuan)具有優(you)異的(de)陽離(li)子交換性(xing)(xing)能(neng)，可(ke)作(zuo)(zuo)為(wei)水中金屬污染物的(de)吸(xi)(xi)附劑(ji)。這些-COOH 基(ji)(ji)團(tuan)可(ke)以轉(zhuan)化為(wei)-COCl 這對(dui)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面的(de)其他分子接(jie)枝和通用基(ji)(ji)團(tuan)非常反應。幾個S可(ke)以很(hen)容易地與(yu)該酰氯中間(jian)體(ti)混合N分子(例如HSR和HNR 2)與(yu)碳表面結合。這些S和N作(zuo)(zuo)為(wei)金屬吸(xi)(xi)附劑(ji)，官能(neng)化碳顯示出巨大的(de)潛(qian)力，

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