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改性SAPO-34分子篩對(duì)模型油中二氯乙烷的脫除

2017-10-20 06:18:32李晶晶李瑞麗蔣善良常衛(wèi)科
化工進(jìn)展 2017年10期
關(guān)鍵詞:劑油二氯乙烷負(fù)載量

李晶晶,李瑞麗,蔣善良,常衛(wèi)科

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改性SAPO-34分子篩對(duì)模型油中二氯乙烷的脫除

李晶晶,李瑞麗,蔣善良,常衛(wèi)科

(中國(guó)石油大學(xué)(北京)重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京102249)

采用吸附法對(duì)模型油中二氯乙烷的脫除進(jìn)行研究。以SAPO-34分子篩為載體,以Ni2+、Cu2+、Mg2+、Zn2+為活性組分,利用等體積浸漬法制得不同金屬離子改性的SAPO-34分子篩吸附劑。采用低溫氮?dú)馕?脫附(BET)、X射線衍射(XRD)和氨吸附及程序升溫脫附(NH3-TPD)對(duì)吸附劑進(jìn)行了表征,考察了5種吸附劑對(duì)二氯乙烷的吸附脫氯效果及金屬負(fù)載量對(duì)脫氯效果的影響,得到了最優(yōu)吸附劑,同時(shí)考察了脫氯實(shí)驗(yàn)的吸附條件對(duì)脫氯效果的影響,得到了最佳吸附條件,最后研究了吸附劑的再生能力。結(jié)果表明:Ni/SAPO-34分子篩的吸附脫氯效果較好,并且有很好的再生能力,其吸附效果的最佳條件為鎳金屬離子的負(fù)載量為4%,吸附溫度為20℃,劑油比為1∶30,吸附時(shí)間為50min。這一研究為真實(shí)油中有機(jī)氯化物的脫除提供了經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。

模型油;二氯乙烷;吸附劑;SAPO-34分子篩

近年來(lái),我國(guó)原油的重質(zhì)化劣質(zhì)化趨勢(shì)日益突顯,原油開(kāi)采難度也越來(lái)越大,為了降低采油難度、提高采收率,在開(kāi)采過(guò)程中常注入各種采油 助劑[1-4],如破乳劑、清蠟劑、酸化劑等。而這些采油助劑中大都含有有機(jī)氯化物,主要有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和二氯乙烷等[5]。有機(jī)氯化物不溶于水,熱穩(wěn)定性好,很難用電脫鹽裝置脫除,在原油加工過(guò)程中,對(duì)設(shè)備產(chǎn)生較大的腐蝕作用;油中的含氮化合物轉(zhuǎn)化成NH3,與HCl生成NH4Cl,經(jīng)冷卻系統(tǒng)發(fā)生銨鹽的沉積,會(huì)造成設(shè)備堵塞,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致裝置被迫停工。氯離子具有很高的電子親合力和遷移性,易與金屬離子反應(yīng),會(huì)造成催化劑的永久性中毒[6-8]。因此,研究有效脫除有機(jī)氯化物的方法具有重要意義。

目前,有機(jī)氯化物的脫除方法[9-10]主要有催化加氫脫氯法、氯轉(zhuǎn)移劑法、電化學(xué)脫氯技術(shù)、生物脫氯技術(shù)及直接吸附法等。催化加氫脫氯法是在加氫脫氯劑的條件下首先將有機(jī)氯化物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氯化物然后對(duì)轉(zhuǎn)化成的無(wú)機(jī)氯化物進(jìn)行脫除。有機(jī)氯轉(zhuǎn)移劑法是借助相轉(zhuǎn)移劑將原油中有機(jī)氯轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氯,轉(zhuǎn)化成的無(wú)機(jī)氯通過(guò)電脫鹽等方式脫除,從而達(dá)到脫除有機(jī)氯的目的。催化加氫脫氯法和有機(jī)氯轉(zhuǎn)移劑原則都是先將有機(jī)氯轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氯,然后通過(guò)脫除無(wú)機(jī)氯來(lái)實(shí)現(xiàn)脫除有機(jī)氯,其工藝過(guò)程較復(fù)雜,為簡(jiǎn)化脫氯工藝,提高企業(yè)效率,提出了直接吸附法脫氯技術(shù)。直接吸附法是采用吸附劑在適宜的操作條件下直接將原料中的有機(jī)氯化物吸附脫除掉,該法反應(yīng)條件溫和,工藝流程簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,不需要?dú)錃?,脫氯效果好。武本成等[11]用自制的N型及P型吸附劑,采用靜態(tài)吸附法對(duì)燕山煉廠的石腦油中有機(jī)氯化物進(jìn)行吸附脫除研究,結(jié)果表明,二者均具有較好的吸附脫除效果,N型與P型吸附劑按照質(zhì)量比2∶1復(fù)配后脫氯效果更好,氯元素的脫除率可達(dá)90.03%,且二者均具有良好的再生性能。直接吸附法雖然工藝流程簡(jiǎn)單,脫氯效果好,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的發(fā)展前景,但是目前吸附劑存在吸附容量較小、使用壽命短、再生較困難等缺陷,因此研制氯容量大、使用壽命長(zhǎng)、容易再生的吸附劑具有重大的意義。本實(shí)驗(yàn)采用吸附劑直接將原料中的氯化物脫除掉的吸附法[12]進(jìn)行研究。SAPO-34分子篩是一種極性吸附劑,常用作吸附劑和吸附劑載體,經(jīng)過(guò)金屬改性后,可以改變其表面酸性質(zhì),從而擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。因此,選擇SAPO-34分子篩[13-15]為載體,利用等體積浸漬法制得金屬離子改性的SAPO-34分子篩吸附劑,研究吸附劑對(duì)模型油中有機(jī)氯化物的脫除效果及其再生性能。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器

試劑:二氯乙烷,分析純,北京化工廠;正庚烷和冰乙酸,分析純,北京化工廠;氯含量測(cè)定用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),石油化工科學(xué)研究院;硝酸鎳,分析純,天津市福晨化學(xué)試劑廠;硝酸銅和硝酸鋅,分析純,天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司;硝酸鎂,分析純,西隴化工股份有限公司;SAPO-34分子篩,天津凱美思特科技發(fā)展有限公司;去離子水,實(shí)驗(yàn)室自制。

儀器:WK-2D微庫(kù)侖綜合分析儀,江蘇江分電分析儀器有限公司;恒溫水浴鍋,金壇市科析儀器有限公司;SX2-4-10馬弗爐,天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司;ASAP 2420M型比表面積分析儀,美國(guó)麥克儀器公司;D8 Advance型X射線衍射儀:Bruker公司;AutochemⅡ 2920型全自動(dòng)程序升溫化學(xué)吸附儀,美國(guó)Micromeritics公司;ThermoStar型質(zhì)譜儀,德國(guó)Pfeiffer公司。

1.2 吸附劑的改性

通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定SAPO-34分子篩的飽和吸水率為1.2046g/g。采用等體積浸漬法制備吸附劑[16]:以SAPO-34分子篩為載體,金屬離子為活性組分,根據(jù)金屬負(fù)載量,稱取一定量的SAPO-34分子篩于燒杯中,根據(jù)飽和吸水率稱取相應(yīng)量的硝酸鹽溶解于去離子水中,然后滴加到SAPO-34分子篩中,室溫下靜置浸漬4h后,于烘箱中120℃干燥2h,然后放置在馬弗爐中程序升溫至550℃焙燒2h,研磨成粉末狀,制得金屬離子改性的分子篩,即為改性后的吸附劑。

1.3 吸附劑的表征

1.3.1 氮?dú)馕?脫附分析(BET)

使用Micromeritics公司ASAP 2420型比表面積分析儀進(jìn)行測(cè)定。測(cè)試方法為低溫氮?dú)馕?脫附法。測(cè)試步驟:首先350℃條件下對(duì)分子篩抽真空3h,然后降到-196℃進(jìn)行低溫氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)。取吸附曲線上相對(duì)壓力在0.05~0.3的數(shù)據(jù)計(jì)算吸附劑的比表面積,取N2等溫脫附曲線上相對(duì)壓力為0.98處的數(shù)據(jù)計(jì)算樣品的孔體積,采用BJH法(Barrett-Joyner-Halenda)計(jì)算樣品的中孔平均 孔徑。

1.3.2 X射線衍射分析(XRD)

本實(shí)驗(yàn)使用德國(guó)Bruker D8 Advance型X射線衍射儀,采用XRD表征方法對(duì)吸附劑進(jìn)行物相結(jié)構(gòu)分析。在Cu Kα射線輻射,管電壓40kV,管電流40mA,掃描范圍5°~50°條件下進(jìn)行分析測(cè)定,采用了90位進(jìn)樣器,θ/θ測(cè)角儀,探測(cè)器為L(zhǎng)ynxEye陣列,最小步長(zhǎng)0.0001°,最大計(jì)數(shù)1.3×108cps。

1.3.3 氨吸附及程序升溫脫附(NH3-TPD)

在美國(guó)Micromeritics公司的全自動(dòng)程序升溫化學(xué)吸附儀(AutochemⅡ 2920)和德國(guó)Pfeiffer公司的ThermoStar型質(zhì)譜儀上進(jìn)行,采用動(dòng)態(tài)技術(shù)的全自動(dòng)高精度程序升溫和化學(xué)吸附分析技術(shù),測(cè)定吸附劑表面的酸量和酸強(qiáng)度。測(cè)試條件為:樣品以10℃/min的速率升溫至500℃,在500℃下保持60min。預(yù)處理的目的是除去分子篩中的水等雜質(zhì)。隨后降溫至100℃吸附NH30.5h,再用氮?dú)獯祾?,去除管路中殘留的氨和分子篩物理吸附的氨。最后進(jìn)行氨脫附實(shí)驗(yàn):將分子篩從100℃程序升溫至800℃,升溫速率10℃/min,采用質(zhì)譜儀記錄脫附的NH3信號(hào)。對(duì)譜圖中峰面積進(jìn)行積分計(jì)算,分析酸量和酸強(qiáng)度。

1.4 吸附劑的評(píng)價(jià)

以正庚烷為溶劑,二氯乙烷有機(jī)氯化物為溶質(zhì),配制成質(zhì)量濃度為60mg/L的二氯乙烷-正庚烷溶液作為吸附脫氯實(shí)驗(yàn)的模型油。取一定量的模型油于圓底燒瓶中并放置在恒溫水浴鍋中,待達(dá)到所設(shè)溫度時(shí),向瓶中加入一定量的吸附劑,加入磁力轉(zhuǎn)子,勻速攪拌一段時(shí)間后,反應(yīng)結(jié)束,對(duì)樣品進(jìn)行離心分離,測(cè)定上層清液的氯含量。根據(jù)吸附實(shí)驗(yàn)前后模型油中有機(jī)氯的濃度,按照公式(1)計(jì)算得出吸附劑的脫氯率,按照公式(2)計(jì)算得出吸附劑的吸附量,將其作為吸附劑脫氯性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)[17]。根據(jù)吸附實(shí)驗(yàn)前后模型油的質(zhì)量,按照公式(3)計(jì)算得出模型油的回收率為92.1%。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示。

式中,為吸附劑脫氯率,%;e為吸附平衡時(shí)模型油中氯濃度,mg/L;0為模型油中初始氯濃度,mg/L。

式中,e為吸附平衡時(shí)氯容量,mg/g;為模型油密度,g/mL;1為模型油質(zhì)量,g;2為吸附劑質(zhì)量,g。

式中,為模型油回收率,%;0為反應(yīng)前模型油質(zhì)量,g;e為反應(yīng)后模型油質(zhì)量,g。

1.5 吸附劑的再生

為了考察吸附劑的再生性能,對(duì)Ni/SAPO-34分子篩吸附劑進(jìn)行了多次失活與再生實(shí)驗(yàn)[18]。將吸附后的Ni/SAPO-34分子篩吸附劑在馬弗爐中550℃條件下焙燒2h,得到再生吸附劑。將再生吸附劑與模型油在劑油比1∶15、吸附溫度20℃、吸附時(shí)間50min的條件下進(jìn)行吸附脫氯實(shí)驗(yàn),考察再生吸附劑的脫氯率。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

2 結(jié)果與討論

2.1 吸附劑的表征

2.1.1 孔結(jié)構(gòu)及表面分析(BET)

SAPO-34分子篩和改性后各吸附劑的比表面積、孔容及平均孔徑數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 不同吸附劑的比表面積、孔容及平均孔徑數(shù)據(jù)

由表1可知,SAPO-34分子篩經(jīng)過(guò)不同金屬離子改性后,比表面積均有不同程度下降,中孔徑有不同程度的增加。Ni/SAPO-34分子篩孔徑較未改性SAPO-34分子篩的孔徑增大,比表面積略有下降。當(dāng)孔徑較大時(shí),吸附過(guò)程中的阻力小,有利于吸附過(guò)程??讖皆龃蟪潭炔淮?,說(shuō)明負(fù)載的活性組分絕大部分進(jìn)入SAPO-34分子篩孔道中或者均勻地分散在載體表面,而不是堆積在表面或堵塞 孔道[19]。

圖2是不同吸附劑的氮?dú)馕?脫附等溫線圖。由圖2可知,不同吸附劑的吸附-脫附等溫線圖均存在著一個(gè)小小的滯后環(huán)[20],這種現(xiàn)象是因?yàn)樵诰Я6逊e過(guò)程中形成了裂隙孔。

圖2 不同吸附劑的氮?dú)馕?脫附等溫線圖

2.1.2 X射線衍射分析(XRD)

不同金屬離子改性的SAPO-34分子篩的XRD譜圖如圖3所示。

由圖3可知,經(jīng)過(guò)不同金屬離子改性的SAPO-34分子篩和未改性的SAPO-34分子篩的XRD譜圖沒(méi)有發(fā)生明顯的變化,在2=9°~10°、12°~13°、20°~21°等幾處出現(xiàn)了SAPO-34分子篩的特征峰,說(shuō)明金屬離子的引入并沒(méi)有破壞SAPO-34分子篩的物相結(jié)構(gòu)。但尖銳衍射峰的強(qiáng)度有所下降,說(shuō)明經(jīng)金屬改性后分子篩的結(jié)晶度降 低了。

2.1.3 氨吸附及程序升溫脫附(NH3-TPD)

不同金屬離子改性的SAPO-34分子篩的NH3-TPD曲線及結(jié)果分別如圖4和表2所示。

由圖4可知,SAPO-34分子篩和經(jīng)不同金屬改性后的SAPO-34分子篩的表面均有兩個(gè)酸性中心:弱酸中心和強(qiáng)酸中心。由表2可知,不同金屬改性SAPO-34分子篩的表面總酸量均增加,弱酸量和強(qiáng)酸量均有一定增加,但強(qiáng)酸量增加量更大一些,強(qiáng)酸量大小為:Ni/SAPO-34>Cu/SAPO-34>Mg/SAPO-34>Zn/SAPO-34>SAPO-34。吸附劑的脫氯率隨強(qiáng)酸量的增加而增大,說(shuō)明SAPO-34分子篩系列吸附劑的脫氯率主要與其表面強(qiáng)酸量有關(guān)。NH3-TPD的結(jié)果表明,不同金屬改性后的分子篩總酸量增加,強(qiáng)酸量增加,且強(qiáng)酸量與負(fù)載的金屬離子種類有關(guān),強(qiáng)酸酸量越多脫氯率越大。

圖3 不同吸附劑的XRD譜圖

圖4 不同金屬改性的SAPO-34分子篩的NH3-TPD曲線

表2 不同金屬改性的SAPO-34分子篩的NH3-TPD結(jié)果

注:1為弱酸位對(duì)應(yīng)的脫附峰溫度;2為強(qiáng)酸位對(duì)應(yīng)的脫附峰溫度。

2.2 改性條件對(duì)吸附劑脫氯效果的影響

2.2.1 金屬離子的影響

以SAPO-34分子篩為載體,將Ni2+、Cu2+、Mg2+、Zn2+負(fù)載在分子篩上,制得不同金屬離子改性的SAPO-34分子篩吸附劑,分別考察5種吸附劑對(duì)模型油中二氯乙烷的吸附脫氯效果,結(jié)果如圖5。

由圖5可知SAPO-34分子篩經(jīng)金屬改性后吸附脫氯率明顯增大,不同金屬改性吸附劑的脫氯率依次為:Ni/SAPO-34>Cu/SAPO-34>Mg/SAPO-34>Zn/SAPO-34>SAPO-34。其中,Ni/SAPO-34分子篩的脫氯率最大,較未改性的SAPO-34分子篩的脫氯率提高了1.1倍。由前面的表征結(jié)果看出,Ni2+改性的分子篩強(qiáng)酸酸量最大,改性后的分子篩吸附脫氯效果最好[21-26]。

圖5 不同吸附劑在劑油比1∶15、20℃下吸附2h的脫氯率

2.2.2 負(fù)載量的影響

制備不同負(fù)載量的Ni/SAPO-34分子篩吸附劑,選取金屬離子負(fù)載量為1%、3%、4%、6%、9%、12%,制得6種不同負(fù)載量的改性吸附劑,分別考察6種吸附劑對(duì)模型油中二氯乙烷的吸附脫氯效果,結(jié)果如圖6所示。

圖6 不同負(fù)載量的吸附劑在劑油比1∶15、20℃下吸附2h的脫氯率

由圖6可知,不同負(fù)載量改性的吸附劑對(duì)模型油中二氯乙烷的脫除效果不同。一定范圍內(nèi),吸附劑的脫氯率隨Ni負(fù)載量的增加而增大。當(dāng)Ni的負(fù)載量為1%時(shí),Ni/SAPO-34分子篩的脫氯效果比未改性的分子篩的脫氯效果明顯提高。當(dāng)Ni的負(fù)載量增加到4%時(shí),Ni/SAPO-34分子篩的脫氯率最大,是未改性分子篩脫氯率的2.15倍。但當(dāng)Ni的負(fù)載量繼續(xù)增加到6%、9%和12%時(shí),Ni/SAPO-34分子篩的脫氯效果開(kāi)始降低,這是因?yàn)樨?fù)載量太高,可能影響金屬活性組分在載體上的分散或造成堆積現(xiàn)象,不利于二氯乙烷的脫除。綜上所述,4% Ni負(fù)載在SAPO-34分子篩上的吸附劑表現(xiàn)出最優(yōu)的脫氯效果。

2.3 吸附條件對(duì)脫氯效果的影響

2.3.1 吸附時(shí)間的影響

選擇4% Ni/SAPO-34分子篩考察吸附時(shí)間對(duì)模型油中二氯乙烷脫除效果的影響。選取10~120min之間的6個(gè)點(diǎn)考察吸附時(shí)間對(duì)二氯乙烷脫除效果的影響,結(jié)果如圖7所示。

由圖7可知,吸附時(shí)間不同,Ni/SAPO-34分子篩的脫氯效果也不同。在一定范圍內(nèi),Ni/SAPO-34分子篩的脫氯率隨吸附時(shí)間的增加而增大。當(dāng)吸附時(shí)間為50min時(shí),吸附劑的脫氯率達(dá)到97.71%,吸附時(shí)間繼續(xù)增加,吸附劑的脫氯率幾乎沒(méi)有變化,說(shuō)明吸附劑吸附脫氯已達(dá)到飽和。綜上所述,Ni/SAPO-34分子篩吸附脫氯的最佳吸附時(shí)間是50min。

2.3.2 吸附溫度的影響

選擇4% Ni/SAPO-34分子篩考察吸附溫度對(duì)模型油中二氯乙烷脫除效果的影響。選取吸附溫度分別為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃,結(jié)果如圖8所示。

由圖8可知,吸附溫度對(duì)Ni/SAPO-34分子篩的脫氯率有一定影響。吸附劑的脫氯率隨著吸附溫度的升高而減小,吸附溫度為10℃時(shí)吸附劑的脫氯率最大,吸附溫度為20℃、30℃時(shí),吸附劑的脫氯率稍有減小,但仍接近10℃時(shí)的脫氯率。當(dāng)吸附溫度超過(guò)30℃繼續(xù)升高時(shí),吸附劑的脫氯率會(huì)隨之減小。因?yàn)槲椒磻?yīng)為放熱反應(yīng),低溫有利于脫氯反應(yīng)的進(jìn)行。溫度升高,容易發(fā)生脫附反應(yīng),導(dǎo)致Ni/SAPO-34分子篩的脫氯率減小。由于常溫最易獲得、最經(jīng)濟(jì),且20℃時(shí)的脫氯率非常接近10℃時(shí)的脫氯率,因此,Ni/SAPO-34分子篩的適宜吸附溫度為20℃。

圖7 在劑油比1∶15、吸附溫度20℃下考察吸附時(shí)間對(duì)吸附劑脫氯率的影響

圖8 在劑油比1∶15、吸附時(shí)間50min的條件下考察吸附溫度對(duì)吸附劑脫氯率的影響

2.3.3 劑油比的影響

選擇4% Ni/SAPO-34分子篩考察劑油比(質(zhì)量比)對(duì)模型油中二氯乙烷脫除效果的影響。選取劑油比分別為1∶5、1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1:50,結(jié)果如圖9所示。劑油比對(duì)Ni/SAPO-34分子篩吸附量的影響,如圖10所示。

由圖9可知,劑油比對(duì)Ni/SAPO-34分子篩的脫氯率有重要影響。一定范圍內(nèi),Ni/SAPO-34分子篩的脫氯率隨劑油比的增大而增大。劑油比增大,模型油中吸附劑的比例加大,總的活性位增加,二氯乙烷的平衡濃度降低,從而脫氯率增大。由圖10可知,Ni/SAPO-34分子篩的吸附量隨著劑油比的增大,先是保持最大值,后又逐漸減小。劑油比小于1∶30時(shí),Ni/SAPO-34分子篩的吸附量基本不變化,這是因?yàn)閱挝毁|(zhì)量分子篩表面的活性位一定,分子篩達(dá)到了飽和吸附。劑油比大于1∶30時(shí),吸附劑的吸附量隨劑油比的增大而減少,由于二氯乙烷沒(méi)有完全占據(jù)活性位,吸附就達(dá)到了平衡,導(dǎo)致吸附劑的有效利用率降低。當(dāng)劑油比為1∶5時(shí),吸附劑的脫氯率最大,但吸附劑的吸附量最??;劑油比為1∶30時(shí),吸附劑的吸附量最大,脫氯率仍較好,可以達(dá)到87%的脫氯率。從吸附量和吸附脫氯率綜合來(lái)看,劑油比為1∶30為最佳。

圖9 在吸附溫度20℃、吸附時(shí)間50min的條件下考察劑油比對(duì)吸附劑脫氯率的影響

圖10 在吸附溫度20℃、吸附時(shí)間50min的條件下考察劑油比對(duì)吸附劑吸附量的影響

2.4 吸附劑的再生

為了考察Ni/SAPO-34分子篩的吸附再生能力,對(duì)其進(jìn)行多次失活與再生實(shí)驗(yàn),新鮮劑和再生一次、兩次、三次、四次、五次、六次的Ni/SAPO-34分子篩吸附劑的脫氯效果如圖11所示。

圖11 在劑油比1∶15、吸附溫度20℃、吸附時(shí)間50min條件下考察吸附劑的再生次數(shù)對(duì)脫氯率的影響

由圖11可知,經(jīng)過(guò)二次再生的Ni/SAPO-34分子篩吸附劑仍然有較好的脫氯活性,其脫氯率幾乎可以恢復(fù)到新鮮吸附劑的100%,再生三次的Ni/SAPO-34分子篩吸附劑脫氯率稍有降低,繼續(xù)增加再生次數(shù),脫氯率依次降低,但脫氯性能仍較好,再生六次的吸附劑的脫氯率可以恢復(fù)到新鮮劑的98%。綜上所述,Ni/SAPO-34分子篩吸附劑有良好的再生能力。

3 結(jié)論

本文采用等體積浸漬法對(duì)SAPO-34分子篩進(jìn)行不同金屬離子改性研究,結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)Ni2+改性的SAPO-34分子篩對(duì)模型油中二氯乙烷的脫除效果最好,金屬離子負(fù)載量為4%、吸附溫度20℃、劑油比1∶15時(shí)吸附劑的脫氯率能夠達(dá)到97.69%;Ni/SAPO-34分子篩脫除模型油中二氯乙烷的最佳條件是吸附溫度為20℃,吸附時(shí)間為50min,劑油比為1∶30;Ni/SAPO-34分子篩再生六次后,脫氯率可以恢復(fù)到新鮮劑的98%,說(shuō)明Ni/SAPO-34分子篩吸附劑具有良好的再生能力。

[1] 樊秀菊,朱建華.原油中氯化物的來(lái)源分布及脫除技術(shù)研究進(jìn)展[J].煉油化工,2009,20(1):8-10.

FAN X J,ZHU J H. Research progress about source,distribution of chloride in crude oil and removal technology[J]. Refining Chemical Industry,2009,20(1):8-10.

[2] HOSHI N,SASAKI K,HASHIMOTO S,et al. Electro chemical dechlorination of chlorobenzene with a mediator on various metal electrodes[J].Journal of Electro Analytical Chemistry,2004,568(3):267-271.

[3] 鄒圣武.原油氯轉(zhuǎn)移劑在電脫鹽裝置上的應(yīng)用[J].石油技術(shù)與應(yīng)用,2012,30(4):343-347.

ZOU S W. Application of crude oil chlorine transfer agent in electric desalting device[J]. Petrochemical Technology & Application,2012,30(4):343-347.

[4] 劉公召,李雪姣.原油有機(jī)氯轉(zhuǎn)移劑的制備與效果評(píng)價(jià)[J].煉油技術(shù)與工程,2012,42(4):51-53.

LIU G Z,LI X J. Preparation and evaluation of crude oil organic chlorine transfer agent[J].Refining Technology and Engineering,2012,42(4):51-53.

[5] SPEIGHT J G. The chemistry and technology of petroleum[M]. New York:Marcel Dekker Inc.,1991,22:14-16.

[6] LEFFLER W L. Petroleum refining for the non-technical persons[M]. Tulsa:Penn Well Publishing Company,1985,56:24-26.

[7] WU B C,LI Y F,LI X H,et al. Distribution and identification of chlorides in distillates from YS crude Oil[J]. Energy Fuels,2015,29(3):1391-1396.

[8] 馮萍. 勝利油田原油有機(jī)氯含量及影響分析[D]. 濟(jì)南:山東大學(xué),2007.

FENG P. Analysis about content and influence of organic chlorine in crude oil in sheng li oilfield[D]. Jinan:Shandong University,2007.

[9] 段永峰,彭松梓,于鳳昌,等.石腦油中有機(jī)氯的危害與脫除進(jìn)展[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2011,28(2):1-2.

DUAN Y F,PENG S X,YU F C,et al. Advances in hazard and removal of organochlorine innaphtha[J]. Petrochemicals Corrosion & Protection,2011,28(2):1-2.

[10] 劉哲.原油中有機(jī)氯化物的轉(zhuǎn)移脫出技術(shù)研究[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2012,29(1):7-8.

LIU Z. Study on transfer and removal of organic chloride from crude oil[J]. Petrochemicals Corrosion & Protection,2012,29(1):7-8.

[11] 武本成,趙向苗,傅薈霖,等.石腦油中微量氯化物的吸附脫除研究[J].石油煉制與化工,2013(4):51-54.

WU B C,ZHAO X M,F(xiàn)U H L,et al. Study on adsorption and removal of trace chloride in naphtha[J] . Petroleum Processing and Petrochemicals,2013(4):51-54.

[12] 張帆,李菁,譚建華,等. 吸附法處理重金屬?gòu)U水的研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2013,32(11):2749-2756.

ZHANG F,LI J,TAN J H,et al. Research progress of heavy metal wastewater treatment by adsorption[J].Chemical Industry and Engineering Progress,2013,32(11):2749-2756.

[13] 張宇.SAPO-34分子篩的合成與表征[D]. 天津:天津大學(xué),2010. ZHANG Y. Synthesis and characterization of SAPO-34 molecular sieves [D]. Tianjin:Tianjin University,2010.

[14] 邢愛(ài)華,薛云鵬,李飛,等.表征手段在SAPO-34分子篩合成過(guò)程及晶化機(jī)理研究中的應(yīng)用概述[J].現(xiàn)代化工,2011(s1):95-99,101.

XING A H,XUE Y P,LI F,et al. Application of different characterization technique in SAPO-34 preparation and crystallization mechanism[J]. Modern Chemical Industry,2011(s1):95-99,101.

[15] 杜愛(ài)萍,許磊,張大治,等. SAPO-34和SAPO-44分子篩上吸附甲醇的TPSR-MS研究[J].催化學(xué)報(bào),2004(8):619-623.

DU A P,XU L,ZHANG D Z,et al. TPSR-MS study of adsorbed methanol over SAPO-34 and SAPO-44 molecular sieves[J].Chinese Journal of Catalysis,2004(8):619-623.

[16] 李瑞麗, 張平,呂本震. 直餾石腦油非加氫吸附脫氯的研究[J]. 石油化工,2015,44(4):477-482.

LI R L,ZHANG P,LV B Z.Removal of chloride in straight-run naphtha by adsorption[J].Petrochemical Technology, 2015,44(4):477-482.

[17] 劉軼群,吳慧玲. 微庫(kù)侖法測(cè)定重整汽油中氯含量[J].上海:石化技術(shù)與應(yīng)用,2000,18(3):177-179.

LIU Y Q,WU H L. Determination of chlorine content in reforming gasoline by microcoulometric method[J].Petrochemical Technology &Application,2000,18(3):177-179.

[18] 葛祥林.吸附法脫除油品中微量氯的研究[D]. 上海:華東理工大學(xué),2015.

GE X L. Removal of trace chlorine from oil by adsorption[D]. Shanghai:East China University of Science and Technology,2015.

[19] 李敬巖,南國(guó)枝,范維玉,等.改性活性炭對(duì)石腦油中有機(jī)氯的吸附性能研究[J].石油煉制與化工,2009,40(6):61-64.

LI J Y,NAN G Z,F(xiàn)AN W Y,et al. Study on adsorption of organochlorine in naphtha by modified activated carbon[J]. Petroleum Processing and Petrochemicals,2009,40(6):61-64.

[20] 陳誦英,陳平,李永旺,等.催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006:79-89.

CHEN S Y,CHEN P,LI Y W,et al. Catalytic reaction kinetics[M].Beijing:Chemical Industry Press,2006:79-89.

[21] SAKAMOTO Y,NAGATA K,YOGO K,et al. Preparation and CO2seperation properties of a mine-modified mesoporous silica membranes[J]. Micropor. Mesopor. Mater.,2007,101(1/2):303-310.

[22] 徐如人,龐文琴.分子篩與多孔材料化學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2004:10-13.

XU R R,PANG W Q. Molecular sieves and porous materials chemistry[M].Beijing:Science Press,2004:10-13.

[23] LI X,ZHU J,LIU Q,et al. The removal of naphthenic acids from dewaxed VGOesterification catalyzed by Mg-Al hydrotalcite[J]. Fuel Processing Technology,2013,111:68-77.

[24] 須沁華,嚴(yán)愛(ài)珍,顏貽春.ZSM-5沸石分子篩的吸附性能[J].催化學(xué)報(bào),2011,19(4):297-303.

XU Q H,YAN A Z,YAN Y C. Adsorption properties of ZSM-5 zeolite molecular sieve[J]. Chinese Journal of Catalysis,2011,19(4):297-303.

[25] 王云芳,李倩,遲志明,等. Al-MCM-41介孔分子篩深度吸附脫硫的研究[J].現(xiàn)代化工,2011,31(9):64-66.

WANG Y F,LI Q,CHI Z M.Deep desulfurization of gasoline by Al-MCM-41 mesoporous zeolite[J].Modern Chemical Industry,2011,31(9):64-66.

[26] 劉衛(wèi)兵,鄒瀅,劉寧強(qiáng).改性 MCM-22分子篩吸附脫除油品中二氯甲烷的研究[J].現(xiàn)代化工,2015,35(4):108-111,113 .

LIU W B,QIU Y,LIU N Q. Adsorption of dichloromethane from oil with modified MCM-22 zeolites[J].Modern Chemical Industry,2015,35(4):108-111,113.

Removal of dichloroethane in model oil with modified SAPO-34 zeolites

LI Jingjing,LI Ruili,JIANG Shanliang,CHANG Weike

(State Key Laboratory of Heavy Oil Processing,China University of Petroleum,Beijing 102249,China)

Removal of dichloroethane in the model oil was studied by the means of adsorption. The modified SAPO-34 zeolite adsorbents with different metal ions were prepared by saturated impregnation with SAPO-34 zeolite as carrier,and Ni2+,Cu2+,Mg2+,Zn2+metal ions as the active components. The adsorbents were characterized by means of low temperature nitrogen adsorption-desorption(BET),X-ray diffraction(XRD),ammonia adsorption and temperature- programmed desorption(NH3-TPD). The adsorption dechlorination effect of the five adsorbents as well as the dechlorination effect of loading amount of the metal ions were investigated,then the optimum adsorbents and the optimum adsorption conditions were obtained. Finally,the regeneration ability of the adsorbent was studied. The results show that Ni / SAPO-34 zeolite has both good adsorption dechlorination and regeneration ability,and the optimum adsorption conditions are as follows:the loading amount of Ni2+is 4%,adsorption temperature is 20℃,the ratio of catalyst to oil is 1∶30,and the adsorption time is 50min. This study provides foundation for the removal of organic chlorides in real oil.

model oil;dichloroethane;adsorbent;SAPO-34 zeolites

TE626

A

1000–6613(2017)10–3730–07

10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0055

2017-01-10;

2017-06-14。

李晶晶(1990—),女,碩士研究生。E-mail:359221630@qq.com。

李瑞麗,副教授,從事清潔油品生產(chǎn)的教學(xué)與研究工作。E-mail:lrl4806@163.com。

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