[發(fā)明專利]一種以SiO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811557282.X
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109351338B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 陳飛帆;張波;盧永康;劉少博;周金兵
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C10G25/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

一種以SiO₂?APTES雜化氣凝膠為吸附劑脫除燃料油中噻吩類硫化物的方法，屬于燃料油加工技術領域。該方法以正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、硅溶膠、水玻璃等為硅源、以3?氨丙基三乙氧基硅烷、3?氨丙基三甲氧基硅氧烷為氨源，采用溶膠凝膠—常壓干燥法制得SiO₂?APTES雜化氣凝膠，將其填裝于固定床吸附裝置中，在一定溫度與空速下，注入含噻吩類硫化物的模擬汽油，收集吸附后的模擬汽油，進行色譜分析，結果表明SiO₂?APTES雜化氣凝膠對噻吩類硫化物有很好的吸附性能。本發(fā)明中SiO₂?APTES雜化氣凝膠吸附劑的制備方法簡單、成本低廉，該吸附劑可多次重復使用、經(jīng)濟效益高、環(huán)境友好、其吸附條件溫和、對吸附設備的要求低。

技術領域

本發(fā)明屬于燃料油加工技術領域，具體涉及SiO₂-APTES雜化氣凝膠脫硫吸附劑及其制備方法和在汽油脫硫中的應用。

背景技術

隨著車用工業(yè)的大力發(fā)展，汽車尾氣硫化物的大量排放不僅使環(huán)境污染問題日趨嚴重，同樣也威脅著人類的身體健康。燃料電池對燃料油中的硫含量也有相當高的要求，有機硫化物的存在，會使燃料電池電極中的催化劑中毒，使燃料電池不能有效的將柴汽油中的化學能轉化成電能。因此，對燃料油的深度脫硫已經(jīng)成為了全球關注的焦點。

目前，燃料油品的脫硫工藝主要有加氫脫硫技術、烷基化脫硫技術、生物脫硫技術、萃取脫硫技術、氧化脫硫技術、吸附脫硫技術等。現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)中，脫硫的主要工藝仍是傳統(tǒng)的加氫脫硫，但其操作成本較高、耗氫量大、操作條件苛刻，降低汽油中辛烷值等缺點。且加氫脫硫只對于硫醇、硫醚、無機硫等有較好效果，對于熱穩(wěn)定性極高的噻吩類硫化物的脫硫效果很差。吸附脫硫由于其成本低廉，操作條件溫和，脫硫效果好，不污染環(huán)境等優(yōu)點，是目前最有前景的脫硫方法。

沈陽化工大學(公開號CN 103170305 A)以負載Ag離子的13X分子篩為脫硫吸附劑，用于深度脫除汽油中的噻吩及其衍生物和苯并噻吩，但吸附容量不高。上海化工研究院(公開號CN 101804325 A)制得氧化改性、負載過渡金屬的活性炭吸附劑，其對噻吩及二苯并噻吩有較好的吸附性能。X分子篩和活性炭均屬于微孔吸附劑，大分子的噻吩類硫化物由于分子尺寸效應很難進入孔道，因而吸附容量不高。同時真實燃油中大量的芳烴、烯烴也會被微孔吸附劑吸附，導致對噻吩類硫化物的選擇性降低，甚至微孔效應會加劇此競爭效應。中國石油化工股份有限公司(公開號CN 10161923 A)制備了一種以氧化鋁為粘結劑，氧化鋅為載體，再與絡合劑溶液接觸，然后負載金屬促進劑的新型脫硫吸附劑用于燃料油脫硫。但該吸附劑比表面積不大，負載的活性組分分散度不高，導致吸附脫硫性能一般。浙江工業(yè)大學(公開號CN 108192656A)采用溶膠凝膠- 常壓干燥法制得Ag₂O/SiO₂-Al₂O₃復合類氣凝膠脫硫吸附劑，結果表明其對模擬汽油中的噻吩類硫化物具有很好的吸附性能，但是在溶劑洗脫再生實驗中由于 Ag⁺的流失，其再生性能一般。當模擬汽油中存在芳烴和烯烴等物質(zhì)時，相比微孔型吸附劑，Ag₂O/SiO₂-Al₂O₃復合類氣凝膠脫硫吸附劑受芳烴、烯烴競爭吸附的影響較小，但其吸附容量也只有對不含芳烴、烯烴模擬汽油脫硫吸附容量的一半。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種吸附容量大、吸附選擇性高、易再生的 SiO₂-APTES雜化氣凝膠脫硫吸附劑，吸附條件溫和，通過將SiO₂與APTES雜化交聯(lián)，在SiO₂表面引入-NH₂和-CH₂-提高其疏水性，從而增強與噻吩類硫化物的色散力作用，同時，-NH2又與噻吩類硫化物形成氫鍵提高了脫硫吸附性能。