多级孔核@壳光催化氧化脱硫催化剂的研究(2)

在最近的几项研究中,已经报道了通过掺杂来降低带隙能量或合成新型催化剂的催化剂改性; 但并非所有这些催化剂在光催化过程中都具有高效/高活性。有


  在最近的几项研究中,已经报道了通过掺杂来降低带隙能量或合成新型催化剂的催化剂改性; 但并非所有这些催化剂在光催化过程中都具有高效/高活性。有时,其他层的存在也可能影响催化剂的活性。作为石墨烯基半导体光催化剂的TiO2-石墨烯具有穿梭和储存电子的特性。制备和设计TiO2-石墨烯的重要里程碑已经被评论。这些催化剂的主要用途是降解有机污染物或合成有机化合物。目前,如何提高石墨烯基半导体光催化剂在FCC汽油脱硫中的选择性是最难解决的问题之一。为改善催化剂的选择性和热稳定性,降低催化裂化汽油超深度脱硫的空穴-电子结合速率,采用铜,钨和钛进行了氧化石墨烯的改性。

1 文献综述

1.1 脱硫剂的介绍

脱硫剂是指脱掉去除燃料中原料或其他材料中的硫化合物的制剂;在污染源头控制能够主要除掉排出气体中硫氧化物包括二氧化硫和三氧化硫所用的药剂。化学用品中很多的碱性的化合物都可作为脱硫剂[1]。

混合溶液脱硫剂有表面活性,可以催化氧化SO2直接发生CaCO3的溶解,加快了CaSO3氧化转变成CaSO4,使CaSO4容易析出,降低液气比,减少硫钙比,减少水分子蒸发。SO2浓度持续增加时,浓度远远高于设计值,反应池内的PH值降低,则需要更大硫钙比时,在吸收塔反应池体积不变的情况下,CaCO3能够全部有效的溶解,钙离子浓度增加,原浆液PH值在正常的范围,一定的缓冲作用对延长工作段内溶液的运行周期,配浆减少接触次数,设备结垢层减少或者变薄,停机后用清水冲洗机器,硫垢层容易脱落。离散性脱硫系统结垢减少,使结垢层变少,浆液氯离子的含量减少,脱硫设备中各种设备的腐蚀、结垢速率均有不同程度的减少,减少最多的是碳钢,腐蚀速率和结垢速率分别可减少69%和84%,聚氯乙烯可减少47%和60%。加入脱硫剂之后起到阻碍垢层生成,防腐缓蚀的作用,减少脱硫喷嘴的腐蚀、磨损,减少了原始浆液循环泵和叶轮的腐蚀、磨损,脱硫装备的备件更换减少[2]。增加了选硫化物的方面,系统的使用性更加广泛。在很多突发的情况下可以减少浆液循环泵及氧化风机,降低了运行的速度,脱离率也得到了增加,适合煤中的含硫量变化。在气体脱硫系统中,此套工艺具有非常广阔市场优势,能够产生可观的经济收益并且创造丰厚的社会效益。  

1.2 脱硫剂的分类

1.2.1 加氢脱硫剂

目前,柴油脱硫工业技术中最为成熟的是加氢脱硫技术。在高压高温的条件下,含硫的有机物与表面物质带有氢气催化剂发生氧化还原反应,反应使含硫化物的C-S键开裂生成硫化氢被脱除,Mo系列和Co系列的元素多为催化剂,例如Co-Mo-Al2O3。汽油回收率和脱硫率都比较高,并且能保持很高的烷值的优点[3]。加氢脱硫方式主要存在两种:一种被称为预先加入氢脱硫,氢气先与噻吩环发生反应,之后导致硫原子脱离。另一种叫做为氢解脱硫,相对上一种脱硫方法比较简单,氢气分子先去还原硫原子并被脱去。以上两种脱硫方式在实际生产过程中是相辅相成的,催化剂表面的活性位点不同位置有不同的特性,不同的活性点位反应中的优先反应的位点与气温、硫化物的结构、催化剂结构等都有很大的关系。柴油含硫含量的标准日益严格的要求下以及低能耗环保的纪律下,加氢脱硫技术就有了明显的缺点。第一,必须在高温高压(压力≥3.5MPa,温度>350℃)下进行操作,第二当柴油中复杂二苯并噻吩及其衍生物的含量高时,所需要的压力和温度都会要求提高[4]。

1.2.2 吸附脱硫技术

吸附脱硫是一些有吸附性质的溶剂对有机硫化物进行吸附,进一步使有机硫化物与其他燃油组分分离。吸附脱硫这项技术一般在常温常压下进行,他的优点是反应条件不需要高温、能量消耗低、吸附剂可再生、吸附剂种类多,操作简单,综上所述我们可以看出吸附脱硫剂在目前国家对低耗能,高产值得燃油脱硫的要求下是十分有发展前景的项目。物理法吸附脱硫是吸附剂和有机硫化物形成范德华力,吸附剂吸附着有机硫化物分离。然后通过物理方法使得吸附剂上的有机硫化物除去[5]。化学吸附脱硫是吸附剂与硫化物之间形成稳定的分子间化学键,化学吸附技术比物理吸附技术更可靠。