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随着环保法规的日益严格,生产和使用环境友好的低硫汽油已成为世界各国政府和炼油企业普遍重视的问题。传统的加氢脱硫(HDS)技术已不能满足汽油深度脱硫的要求。目前,在各种脱硫技术中,吸附脱硫被认为是有望在近期内获得重大突破的脱硫技术,该技术的主要优势在于:吸附脱硫工艺在常温常压下进行,不使用氢气,设备投资和操作成本较低;油收率较高,辛烷值损失较小。而克服其吸附容量小及吸附剂流失问题则是实现吸附法深度脱硫的关键。本论文开展了CeY/PES杂化中空纤维膜的研究,旨在为实现新型膜吸附脱硫技术的发展提供科学依据。实验中优化了CeY分子筛的制备条件,在详细考察了CeY分子筛静态吸附脱硫性能的基础上,采用相转化法以CeY分子筛作为功能颗粒制备了CeY/PES杂化中空纤维膜;通过制备条件的优化,考察了CeY/PES杂化中空纤维膜结构与性能的关系;通过考察各种因素对于CeY/PES杂化中空纤维膜吸附脱硫性能的影响,优化了CeY/PES杂化中空纤维膜用于吸附脱硫时的工艺条件。
研究结果表明:固液质量比、摩尔浓度、交换时间、反应温度、离子交换次数分别为:1:10、0.1mol/L、4h、90℃、2次时,采用液相离子交换法制备的CeY分子筛有较好的脱硫性能,吸附容量达10.9mg/g;Langmuir方程和拟二级速率方程能较好地拟合不同浓度的噻吩在CeY分子筛上的等温吸附及其吸附动力学;在CeY分子筛与聚醚砜含量比为6:4、凝固浴温度为20-40℃、芯液DMAC体积浓度为60%、PEG质量分数在10%左右时,所制备的CeY/PES杂化中空纤维膜性能最佳;CeY/PES杂化中空纤维膜对模型汽油有较好的吸附脱硫效果,吸附过程较快,612ppm、50ml模型汽油,吸附时间为60分钟时,吸附达到平衡,硫脱除率为52%;无水乙醇对于吸附饱和后的CeY/PES杂化中空纤维膜有较好的脱附效果,脱附时间为80min、洗脱液体积为50ml时,脱附率可达62%,结合真空干燥工艺,多次脱附后的平均再生率可达96.3%。实验研究结果为新型膜吸附脱硫技术的开发提供了基础数据。