吸附法脱除及回收焦化粗苯中噻吩的研究

论文摘要

焦化粗苯中都含有一定量的噻吩,如不分离会严重影响焦化苯产品的质量。噻吩也是珍贵的化工原料,实现对焦化粗苯中噻吩的分离与回收,将产生较大经济价值。因此本论文对用吸附法脱除及回收焦化粗苯中噻吩进行了研究。本论文以NaY分子筛为原料,用离子交换法制备了CeY分子筛;并对CeY分子筛用等体积浸渍法制备了不同Ce浸渍量的吸附剂Ce-CeY。用X射线粉末衍射（XRD）、氮吸附实验和傅立叶变换红外光谱（FT-IR）对所制备的吸附剂的结构进行了表征,并对噻吩吸附机理进行了研究。还就噻吩的回收、吸附剂的再生与循环利用进行了初步研究。研究结果表明:CeY分子筛中,Ce（Ⅳ）提供了丰富的吸附活性位,可以和噻吩形成π络合、S-Ce键配合及氢键作用;浸渍的Ce生成CeO2,分散在分子筛孔道内壁,造成吸附剂Ce-CeY孔径缩小,对噻吩具有分子尺寸选择作用。随着Ce浸渍量的增加,吸附剂的孔径逐渐缩小,吸附剂选择吸附噻吩性能先增大后减小。当温度为30℃、吸附剂用量8.5 %Ce-CeY（g） /模拟液（ml）为1/14、吸附时间超过120 min时,吸附剂8.5 %Ce-CeY的噻吩脱除率接近100 %。以二甲基亚砜为溶剂,用溶剂洗涤法可以实现对噻吩的回收,噻吩的收率为30 %。用直接焙烧对吸附剂进行再生,再生后的吸附剂选择吸附噻吩性能和原吸附剂基本一样。重复利用吸附剂三次,吸附剂噻吩脱除率仍然能保持80 %以上。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 焦化粗苯
• 1.2 焦化粗苯精制工艺
• 1.2.1 硫酸精制法
• 1.2.2 催化加氢法
• 1.3 焦化粗苯脱噻吩工艺
• 1.3.1 选择氧化法
• 1.3.2 萃取精馏法
• 1.3.3 氯甲基化法
• 1.3.4 吸附分离法
• 1.4 吸附分离法脱除噻吩的研究进展
• 1.4.1 吸附分离法在燃料油脱硫中的应用
• 1.4.2 吸附分离法脱除苯中噻吩的研究进展
• 1.5 分子筛吸附噻吩的吸附机理
• 1.5.1 分子尺寸选择机理
• 1.5.2 酸性位吸附机理
• 1.5.3 噻吩与金属离子的配位作用吸附机理
• 1.6 常用的分子筛改性方法
• 1.6.1 离子交换法
• 1.6.2 浸渍法
• 1.6.3 盐类和氧化物单层自发分散原理
• 1.7 本论文的研究依据和研究内容
• 1.7.1 本论文的研究依据
• 1.7.2 本论文的研究内容
• 第二章 吸附剂的制备及噻吩吸附机理的研究
• 2.1 主要试剂与仪器
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 主要仪器
• 2.2 吸附剂的制备
• 2.3 各吸附剂噻吩吸附性能测试
• 2.4 吸附剂的表征
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 各吸附剂噻吩吸附性能测试
• 2.5.2 不同吸附剂的分子筛晶体结构分析
• 2.5.3 吸附剂内外表面酸性位分析
• 2.5.4 噻吩在吸附剂上吸附行为的红外研究
• 2.6 本章小结
• 第三章 噻吩吸附工艺的优化
• 3.1 主要试剂及仪器
• 3.1.1 主要试剂
• 3.1.2 主要仪器
• 3.2 吸附试验及噻吩的检测
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 第四章 噻吩的回收及吸附剂的再生循环利用
• 4.1 主要试剂与仪器
• 4.1.1 主要试剂
• 4.1.2 主要仪器
• 4.2 吸附剂再生
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 不同方法的再生效果
• 4.3.2 吸附剂循环利用次数
• 4.3.3 噻吩的回收
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢