[发明专利]汽油脱硫炭复合材料吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽油脱硫炭复合材料吸附剂的制备方法，该方法属于炼油领域中油品脱硫过程所使用的吸附剂，即使用炭复合材料制备的脱硫吸附剂。该方法主要是将具有中孔结构(孔径为2～50纳米)的固体无机材料(硅胶、氧化铝、分子筛等)与碳类物质合为一体，再负载活性组分，得到一种既具固体无机材料的高强度，又有活性碳优良吸附性能的新型碳复合材料吸附剂。

背景技术

目前，石油炼制行业应用最多的汽油和柴油脱硫方法为加氢精制，但加氢技术用于生产深度脱硫的汽、柴油产品，其效果并不理想。例如，汽油产品若进行深度加氢脱硫，易使烯烃饱和，在消耗大量氢气的同时，还会降低产品的辛烷值。针对新的清洁燃料标准，国外各石油公司正在积极研究与开发清洁燃料的生产技术，汽油与柴油吸附脱硫技术就是近年来刚刚开发的新技术之一。由于吸附脱硫技术具有设备投资低、脱硫率高、不耗氢、吸附剂价格较低等优点，具有较大的发展空间及应用潜力，因此该类技术已成为近期国内外各大石油公司研究与开发的重点课题之一。目前，已报道的吸附脱硫技术中，脱硫效果最好的有两种，一种是由Black &Veatchpritchardinc与AlcoalndustrialChemical联合开发的IRVAD工艺，它采用多级吸附方式，使用氧化铝基选择性固体吸附剂处理烃类，吸附剂加有一种无机助剂。另一种是Phillips石油公司开发的S-Zorb工艺，该工艺采用一种锌和其它金属担载在载体上的专用吸附剂。催化汽油通过装有吸附剂的鼓泡床反应器，反应压力在21MPa左右，吸附剂将油气中的有机硫化物除去，吸附剂可以连续地从反应器中取出，传送到再生器部分进行氧化再生，再生后的吸附剂返回反应器再用。上述两种脱硫技术，虽然脱硫率较高，但工艺过程复杂，操作条件苛刻，投资费用也相对较高。失活的吸附剂脱附剂再生，可很好地恢复其吸附活性。该工艺过程简单，操作方便，成本低，并且汽油的辛烷值几乎不变。

国内对采用吸附法脱除油品中硫化物的技术尚处于研究阶段。罗国华等采用沸石分子筛对焦化苯中的噻吩进行了吸附性能研究。结果表明，对ZSM-5沸石进行Cu²⁺交换并结合表面硅烷化改性，可在一定程度上提高沸石选择吸附焦化苯中噻吩的性能。徐志达等用聚丙烯腈基活性碳纤维(NACF)对油品中含有的硫醇的吸附性能进行了研究，结果表明采用该吸附剂仅能脱除油品中的部分硫醇。张晓静等以13X分子筛为吸附剂对某FCC汽油的全馏分和重馏分(＞90℃)进行了脱硫工艺研究，初步结果表明对硫含量约为1220μg.g^-1的汽油全馏分的重馏分进行精制后，与未经精制的轻馏分(＜90℃)混兑，可得到硫含量低于500μg.g^-1的汽油。

发明内容

本发明的目的就在于避免现有技术的不足指出而提供了一种汽油脱硫炭复合材料吸附剂的制备方法，该方法主要是将具有中孔结构(孔径为2～50纳米)的固体无机材料(硅胶、氧化铝、分子筛等)与碳类物质合为一体，再负载金属活性组分，得到一种既具固体无机材料的高强度，又有活性碳优良吸附性能的新型碳复合材料吸附剂。其主要的技术特点是首先制备炭复合材料，然后再通过浸渍法将金属活性组分负载到碳复合材料，从而制得碳复合材料吸附剂，其具体制备步骤如下：

(1).覆碳载体的制备

反应是在覆碳装置上进行，并在氮气流的保护下，使烃类气体在固体无机材料上高温裂解生成覆碳载体，即：以Al₂O₃或硅胶为载体，常压下在500℃～800℃下通入环己烯，使其在Al₂O₃或硅胶上发生裂解反应，所生成的碳类物质覆盖在Al₂O₃或硅胶载体上面从而制得覆碳载体；

(2).碳复合材料吸附剂的制备

选用浸渍法对覆碳载体负载活性组份，其基本步骤如下：

①将炭复合材料放入红外干燥箱中105℃干燥1小时；

②配置浸渍液，根据载体的吸水率和所要求活性组份的负载量，按计量比配成溶液，并调节PH值为酸性；

③浸渍，将覆碳载体置入到浸渍液，浸渍24小时；

④干燥焙烧，浸渍完成后，自然风干，并在氮气流中105℃下，干燥3小时，在200℃下焙烧5小时，即可制得碳复合材料吸附剂。

附图说明

附图的图面说明如下：

附图1：炭复合材料的制备装置，其中：

1---氮气瓶    2---减压阀    3---干燥器    4---气体质量流量计