[發(fā)明專利]一種新型汽油脫硫醇吸附劑的制備方法及應用

有效

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• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102895954A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 范煜;吳莉芳;王世華;李國旗;石岡;鮑曉軍;劉海燕
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C10G25/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術領域

本發(fā)明涉及一種新型汽油脫硫醇吸附劑的制備方法及應用，屬于石油催化劑制備技術領域。

背景技術

隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格化，生產清潔燃料的需求日趨迫切。由于一定量硫醇的存在，汽油等輕質油品具有惡臭味，同時硫醇可促進油品中的不穩(wěn)定組分氧化，使其安定性變壞，另外，含硫物質在高溫燃燒時生成強腐蝕性的硫氧化物，排放到大氣中形成酸雨，破壞生態(tài)環(huán)境，因此脫除輕質油品中的硫醇十分必要。

傳統(tǒng)的脫硫醇方法是堿洗，但是由于堿液污染和腐蝕性的問題，因此堿洗脫硫醇法并不理想。其他脫硫醇的方法主要是催化氧化法，即在一定的催化條件下，通過氧化反應除去硫醇，具體方法包括液-液法、液-固法，以及活性炭載酞菁鈷為催化劑的無苛刻性堿固定床法，活性炭纖維載鈷、銅或鋅鹽的改進固定床法(CN1067709C)，這些工藝的主要缺點是需要以強堿或較為昂貴的材料作為催化劑，另一方面需要通入氧氣或空氣作為氧化劑，成本較高，工藝也較復雜。

CN1786038A提供了一種以聚合物材料作為吸附脫硫醇的催化劑，即銅離子通過螯合劑被連接到聚合物骨架上，屬于結合了銅離子的螯合型聚合物。該催化劑的主要缺點是合成過程要用到螯合劑，成本較高，合成過程較復雜，且脫硫醇率較低。

沸石咪唑類骨架材料(簡稱ZIFs)是一種新型材料，具有結構多樣性、比表面積很高、熱和化學穩(wěn)定性高、吸附性能好等優(yōu)點，因此將其應用于吸附脫硫醇反應中，具有其他材料無法比擬的性能，但是沸石咪唑類骨架材料(ZIFs)納米晶體易形成團聚，直接用于吸附脫硫反應中效果并不理想。

發(fā)明內容

為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種汽油脫硫醇吸附劑的制備方法，通過采用水熱晶化法得到了一種沸石咪唑類骨架材料/介孔分子篩復合物，然后以其通過進一步的步驟制備得到具有優(yōu)良性能的、用于汽油吸附脫硫醇反應的吸附劑。

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種汽油脫硫醇吸附劑的制備方法，其包括以下步驟：

將溶劑、金屬離子前驅體、介孔材料混合均勻，陳化，加入有機配體，進行水熱晶化處理；然后，對水熱晶化處理的產物進行抽濾、洗滌、干燥，得到沸石咪唑類骨架材料/介孔材料復合物；

對沸石咪唑類骨架材料/介孔材料復合物進行壓片成型、破碎篩分，得到汽油脫硫醇吸附劑。

在上述制備方法中，優(yōu)選地，所采用的溶劑為去離子水、甲醇、乙醇和N，N-二甲基甲酰胺等中的一種或幾種的組合；金屬離子為Zn²⁺、Cu²⁺和Co²⁺等中的一種或幾種的組合；金屬離子前驅體為金屬離子的硝酸鹽和/或乙酸鹽等中的一種或幾種的組合；有機配體為咪唑、2-甲基咪唑、2-硝基咪唑和苯并咪唑等中的一種或幾種的組合；介孔材料為改性后的有序介孔分子篩。根據本發(fā)明的具體實施方案，優(yōu)選地，上述制備方法所采用的溶劑為去離子水，金屬離子為Zn²⁺，金屬離子前驅體為硝酸鋅，介孔材料為羧基化的有序介孔材料SBA-15，有機配體為咪唑、2-甲基咪唑和2-硝基咪唑等中的一種或幾種的組合。

在上述制備方法中，優(yōu)選地，在沸石咪唑類骨架材料/介孔材料復合物的合成過程中，陳化處理的溫度為20-60℃，陳化時間為1-24h；水熱晶化處理的溫度為100-150℃，晶化時間為12-72h。

本發(fā)明所提供的上述制備方法通過對介孔分子篩進行改性，能夠克服沸石咪唑類骨架材料與有序硅鋁介孔材料之間作用力小的弊端，使得ZIFs納米晶體在有序介孔材料上形成一種高分散的狀態(tài)，有效解決了其團聚的問題，使暴露在外更多的吸附位，大大提高了硫醇脫除率。在上述制備方法中，優(yōu)選地，所采用的介孔材料是通過有序介孔分子篩與改性試劑反應制備的；更優(yōu)選地，上述有序介孔分子篩為有序硅鋁介孔分子篩，上述改性試劑為氨基化試劑和/羧基化試劑。上述氨基化試劑可以選擇3-氨丙基乙氧基硅烷等，羧基化試劑可以選擇三烷氧基氰乙基硅烷等。