[发明专利]一种介孔分子筛吸附剂及其制备方法和在汽油脱硫中的应用

说明书

技术领域

本发明属于汽油脱硫领域，涉及一种对汽油中含硫化合物具有较高吸附容量的分子 筛吸附剂，具体地说，涉及一种用于深度脱除噻吩类硫化物的负载铜元素的SBA-15介 孔分子筛吸附剂，本发明还涉及上述分子筛吸附剂的制备方法、再生方法以及该分子筛 吸附剂的应用。

背景技术

燃料油中的有机硫化物是导致环境污染、炼油设备腐蚀和催化剂中毒的重要因素， 因此大幅度地降低燃料油中的有机硫化物以满足日益严格的环保要求是当前炼油行业 所面临的迫切任务。传统的加氢脱硫工艺在燃料油加工过程中起着不可替代的作用，它 能非常有效地脱除硫醇和硫醚类硫化物，但是对于噻吩类硫化物的脱除效果不理想。因 此，人们把目光投向非加氢脱硫技术的研究。吸附脱硫法因具有条件温和、工艺简单、 投资和操作费用低等优点，成为近年来国内外研究的热点。

介孔分子筛因具有高比表面和大孔体积，能够分散较多的吸附活性物种，被用于脱 硫吸附剂的制备。文献(Ind.Eng.Chem.Res.，2006，45：7892)报道了将CuCl负载在介 孔分子筛SBA-15上，作为吸附剂脱除模拟燃料油中的噻吩。结果表明，CuCl/SBA-15 对噻吩有较好的吸附效果。

文献(Chem.Eng.Sci.，2008，63：356)报道了将CuCl和PdCl₂通过热分散法负载在 SBA-15和MCM-41上，吸附脱除Jet Fuel JP-5中的硫化物，表现出良好的吸附性能。

文献(Ind.Eng.Chem.Res.，2009，48：142)报道了将Cu(NO₃)₂·3H₂O通过浸渍法负 载在SBA-15和MCM-41上，通过焙烧制得吸附剂Cu₂O/SBA-15和Cu₂O/MCM-41。结 果表明，该吸附脱对航空燃油JP-5中的硫化物有较好的吸附效果。

然而，文献均采用经过焙烧脱除模板剂的介孔分子筛作为载体，这样不利于铜物种 的分散，进而影响吸附剂的吸附脱硫性能。迄今为止，尚未见直接采用介孔分子筛 SBA-15原粉(即没有脱除模板)作为载体制备吸附剂的报道。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术问题提供一种采用介孔分子筛SBA-15原粉作为载 体的负载铜元素的介孔分子筛吸附剂。

本发明的另一个目的是提供上述介孔分子筛吸附剂的制备方法。

本发明的还有一个目的是提供采用上述介孔分子筛吸附剂在汽油脱硫中的应用以 及利用该吸附剂进行汽油脱硫的方法。

本发明的再有一个目的是提供上述介孔分子筛吸附剂的再生方法。

本发明的目的是通过下列技术方案实现的：

一种脱除噻吩类硫化物的分子筛吸附剂，该吸附剂由介孔分子筛SBA-15原粉与铜 盐经过研磨、焙烧，在惰性气氛下自还原制得。

SBA-15是以P123为模板剂合成的，合成后一般通过焙烧或萃取把模板剂去除， SBA-15原粉是指没有脱除模板剂的SBA-15。

所述的分子筛吸附剂，其中铜元素的负载量为1.67～10.00mmol/g SBA-15。

所述的分子筛吸附剂，其中介孔分子筛SBA-15原粉是指未脱除模板剂的介孔分子 筛SBA-15；铜盐为硝酸铜、硫酸铜、氯化铜、醋酸铜中的一种或多种。

介孔分子筛SBA-15原粉通过下列方法制备得到：称取3g P123(EO₂₀PO₂₀EO₂₀) 模板剂溶解在90g的2mol/L HCl和22.5g去离子水的混合溶液中，搅拌澄清后，放入 40℃恒温水浴中搅拌30min，然后加入6.38g正硅酸四乙酯，保持40℃恒温、600转/ 分恒转速搅拌24h，然后将体系升温至100℃并在此温陈化晶化24h，取出样品，用去 离子水洗涤、抽滤，最后室温下晾干。

所述分子筛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

称取一定质量的介孔分子筛SBA-15原粉和铜盐，经过充分研磨后在空气气氛、 450～600℃下焙烧4～8h，再将焙烧后的样品于惰性气氛、650～800℃下自还原12～ 24h，冷却至室温即得到负载铜元素的介孔分子筛。