[发明专利]一种CeO2

说明书

本发明公开了一种CeO₂‑Ag₂O(PdO)/SiO₂复合气凝胶的制备方法及其应用，属于燃料油脱硫技术领域。具体实施方法为以正硅酸乙酯为硅源，以硝酸亚铈为铈源，以硝酸银为银源，以及氯化钯为钯源，采用溶胶凝胶法并结合常温干燥技术制备了CeO₂‑Ag₂O/SiO₂和CeO₂‑PdO/SiO₂气凝胶型脱硫吸附剂。将其填装于固定床吸附装置中，在常温常压，以及一定的空速注入含噻吩类硫化物的模拟汽油，收集吸附装置的下端口流出液，用气相色谱进行硫含量的测定与分析，此外，将含噻吩的模拟汽油中的部分正庚烷用一定含量的烯烃与芳烃替换进行竞争吸附实验。本发明所制备得到的吸附剂具有较好的吸附性能，且制备步骤简单，经济性佳。

技术领域

本发明属于燃料油脱硫技术领域，具体涉及一种CeO₂-Ag₂O(PdO)/SiO₂复合气凝胶的制备方法及其应用。

背景技术

燃料油中硫化物的排放不仅污染环境，还威胁着人类的健康。燃料电池中的硫含量也有相当高的要求，当有机硫化物的存在，会使燃料电池电极中的催化剂中毒，使燃料电池不能有效的将燃料中的化学能转化成电能。因此，燃料油的深度脱硫已经成为了全球关注的焦点。

目前，燃料油品的脱硫工艺主要有加氢脱硫技术、烷基化脱硫技术、生物脱硫技术、萃取脱硫技术、氧化脱硫技术、吸附脱硫技术等。现在的工业生产中，脱硫的主要工艺仍是传统的加氢脱硫，但其存在操作成本较高、耗氢量大、操作条件苛刻，以及降低汽油中辛烷值等缺点。且加氢脱硫只对于硫醇、硫醚、无机硫等有较好的脱除效果，对于热稳定极高的噻吩类硫化物的脱硫效果很差。在一系列超深度脱硫技术的比较中，吸附脱硫技术具备操作条件温和，设备简单，脱硫效率高等优点，是一个有前景的深度脱硫技术。吸附脱硫是用氧化物、分子筛、活性炭等为吸附剂，通过π络合、范德华力或者是形成化学键来脱除燃料油中的含硫化合物的技术。现报道的专利(CN 104549143 A)通过采用含Al、Zn、Ni等金属的盐和H₃PO₄作为助剂对活性炭进行修饰改性的吸附剂；美国专利USP5919354公开了一种以稀土金属离子交换的Y型分子筛作为吸附剂；专利(CN 20081010526.X)及(CN200610004856.1)均涉及离子交换型分子筛吸附剂，用于含多环芳烃的燃料油吸附脱硫。上述脱硫吸附剂中，金属离子通过π络合作用，酸碱作用，S-M作用以及π-π堆叠作用等吸附噻吩类硫化物，达到一定的吸附容量，但活性炭的孔结构以及未改性的分子筛以微孔为主，限制了大分子硫化物的进入以及活性中心的分散，降低了吸附剂的吸附脱硫性能。真实燃料中含有芳烃与烯烃，微孔吸附剂存在明显的微孔填充效应(微孔孔壁的势能与它对吸附质的相互作用力的叠加，显著增强了吸附能力)加剧了芳烃、烯烃的竞争吸附现象。因此，微孔脱硫吸附剂的吸附容量小，选择性差，难以满足工业生产的需求。

介孔脱硫吸附剂是目前研究的热点之一，中国专利(CN 108295809 A)公开了金属改性介孔分子筛脱硫吸附剂的制备方法和应用。相比于微孔脱硫吸附剂，介孔脱硫吸附剂能高效去除燃料油中的噻吩类硫化物，大分子类芳香族硫化物能自由进入孔道，与活性中心相互作用，几乎不受扩散阻力的影响。此类吸附剂虽然活性组分在载体上的负载量高，但是其分散度差，导致单位活性位点上脱硫效率低。