[发明专利]一种SiO2

说明书

本发明公开了一种SiO₂@PEI复合气凝胶及其制备方法和应用。本发明的SiO₂@PEI复合气凝胶是通过将正硅酸乙酯为原料，引入聚乙烯亚胺进行改性，获得SiO₂@PEI复合气凝胶，本发明还公开了该复合气凝胶用于吸附芳烃溶液中的噻吩类硫化物，具体为将复合气凝胶定量装填于固定床吸附装置中，在常温和一定的空速条件下，注入含有噻吩类硫化物的芳烃溶液中，由复合气凝胶吸附芳烃溶液中的噻吩类硫化物，得到吸附后的芳烃溶液。本发明中的复合气凝胶材料制备方法简单、成本低廉、可多次重复利用、环境友好、操作条件温和等优点，且除了对噻吩类硫化物有很好的吸附性能外还对其具有良好的选择性，在芳烃脱硫领域有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于芳烃加工处理技术领域，具体涉及一种SiO2@PEI复合气凝胶及其制备方法和在吸附脱离芳烃中噻吩类硫化物的应用。

背景技术

芳烃，如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、异丙苯等是非常重要的基本有机化工原料。苯和乙烯在分子筛催化剂的作用下可以发生烷基化反应生成乙苯，乙苯在催化剂的作用下直接脱氢或氧化脱氢可生成苯乙烯，作为聚苯乙烯和ABS树脂的单体用；苯和丙烯在分子筛催化剂的作用下发生烷基化反应生成异丙苯，异丙苯进一步氧化生成过氧化氢异丙苯，过氧化氢异丙苯既可以在酸作用下分解生产苯酚、丙酮，也可以在含钛二氧化硅催化剂的作用下选择氧化丙烯生产环氧丙烷；甲苯可以在分子筛催化剂的作用下发生歧化或择形歧化反应生成对二甲苯。从上述反应可知，当以芳烃为原料，如以苯为原料进行烷基化反应、以甲苯为原料进行歧化和择形歧化反应或以乙苯为原料进行脱氢或氧化脱氢时，它们均需在催化剂上完成，而这些催化剂对原料中的杂质，特别是硫化物非常敏感，微量硫化物的存在就可能会导致催化剂中毒，影响反应的正常进行。

目前常用的脱硫方法有加氢脱硫、催化脱硫、精馏脱硫和吸附脱硫。加氢脱硫由于需要氢源，且在加氢脱硫过程中芳烃的苯环会被加氢，因此成本高且芳烃原料损失严重，不适合芳烃脱硫。催化脱硫由于使用催化剂，在脱除硫化物的过程中容易导致芳烃原料的催化反应，影响原料收率。精馏脱硫设备投资成本高，且由于某些硫化物与芳烃形成共沸物，脱硫精度达不到工艺要求。吸附脱硫由于操作简便，能耗低等优点，其应用范围不断扩大。CN101525549A公开了一种加氢裂化尾油深度吸附脱硫方法，它包括将含有一定量硫化物的加氢裂化尾油和一种加氢裂化尾油深度吸附脱硫剂在一定温度、压力和空速下进行接触，得到吸附精制后的脱硫加氢裂化尾油。其中脱硫吸附剂的质量百分组成为：氢氧化钠碱性剂3～20％，硝酸铜络合剂2～20％，氧化铝载体粉末60～95％，水5～20％。但是该方法存在工艺复杂、设备投资及操作成本高、不可再生的问题。

在芳烃中硫化物有硫醇类、硫醚类、二硫化物、噻吩类及其衍生物等杂质。争对硫醇类、硫醚类、二硫化物等杂质，传统手段具有一定的效果，但噻吩类硫化物是一类杂环化合物，且噻吩环由于硫的非共用电子对与4个C原子上的sp²杂化电子一起构成6π电子共轭体系，使其有芳香族的性质，且芳香性仅略弱于苯。噻吩类硫化物和芳烃有着极为相似的化学性质，因此传统的各类脱硫手段想要将其脱除需要更加苛刻的操作条件。所以开发一种简单温和，能耗低，且能深度脱除噻吩类硫化物的方式是十分重要的，吸附脱硫是比较符合上述要求的一种脱硫方式，目前在芳烃脱硫领域内，很少有关于吸附脱硫的方式报道。

综上所述，在芳烃脱硫领域内，吸附脱硫是一种十分有效且有前景的方向，而且开发出一款用于芳烃脱硫的吸附剂是十分有必要的。

发明内容

针对现有技术中存在的上述剖，本发明的目的在于提供一种吸附容量大、易再生的SiO₂@PEI复合气凝胶及其制备方法和应用，本发明得到的SiO₂@PEI复合气凝胶，作为脱硫吸附剂，可应用于芳烃溶液中噻吩类硫化物的吸附脱除。该制备方法简单，原料易得，制备的吸附剂通过氢键相互作用对芳烃溶液中的硫化物具有很好的吸附效果。吸附条件和再生条件温和。