Đang tải... (xem toàn văn)
Khử lưu huỳnh sâu trong xăng sử dụng zeolit trao đổi ion cu(i) và ag(i) beta
Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, dầu mỏ trở thành nguồn lượng quan trọng toàn giới với khoảng 65-70% lượng sử dụng từ dầu mỏ Tuy nhiên, theo tính toán chuyên gia với tốc độ tiêu thụ trữ lượng dầu mỏ có, nguồn lượng dần cạn kiệt sau khoảng 40-50 năm Bên cạnh đó, nhu cầu sử dụng lượng dầu mỏ không ngừng tăng lên với số lượng phương tiện giao thông vận tải Vấn đề ô nhiễm môi trường từ khí thải động theo ngày trở nên nhức nhối Do vậy, bên cạnh nghiên cứu tìm nguồn lượng để thay cách phù hợp, cần có giải pháp nâng cấp nhiên liệu nhằm bắt kịp loại động ngày đại, tiết kiệm nhiên liệu quan trọng đáp ứng yêu cầu vấn đề giảm phát thải ô nhiễm môi trường Sự có mặt lưu huỳnh nhiên liệu ảnh hưởng xấu đến tiêu kinh tếkỹ thuật môi trường, chẳng hạn: làm giảm hiệu suất sử dụng nhiên liệu; mài mòn động cơ; gây mưa axit phát thải vào không khí dạng khí SOx, làm giảm hiệu xử lý chuyển đổi xúc tác… Do đó, giảm hàm lượng lưu huỳnh nhiên liệu đến mức thấp đáp ứng yêu cầu môi trường mà phù hợp với tiêu kinh tế - kỹ thuật hướng quan trọng nghiên cứu nâng cấp nhiên liệu Trong công nghệ lọc hóa dầu, trình Hydrodesunfua hóa (HDS) sử dụng phổ biến để xử lý lưu huỳnh Đó trình nhằm tách loại S khỏi hợp chất chứa lưu huỳnh bẳng H 2, có mặt chất xúc tác Tuy nhiên, với trình này, để khử lâu huỳnh sâu xuống 50 ppm đặc biệt pmm phải sử dụng công nghệ HDS đặc biệt với xúc tác hoạt tính cao, điều kiện khắc nghiệt v khó đảm bảo không làm giảm trị số octan khử lưu huỳnh sâu xăng Do vậy, có nhiều nghiên cứu thực nhằm khử lưu huỳnh sau nhiên liệu với nhiều hệ xúc tác khác nhau, sở khắc phục nhược điểm Ở đây, tiểu luận xin trình bày sở tìm hiểu nghiên cứu thực gần đây: Khử lưu huỳnh sâu xăng sử dụng zeolit trao đổi ion: Cu(I)- Ag(I)-beta HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU PHẦN GIỚI THIỆU CHUNG PHẦN THỰC NGHIỆM 2.1 Nguyên liệu thuốc thử 2.2 Điều chế chất hấp phụ 2.3 Đặc trưng chất hấp phụ 2.4 Hấp phụ lớp cố định trình tái sinh 2.5 Phân tích hàm lượng lưu huỳnh tổng PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 10 3.1 Đặc trưng chất hấp phụ 10 3.2 Khử lưu huỳnh với lớp xúc tác cố định 12 3.3 Tái sinh chất hấp phụ 17 PHẦN KẾT LUẬN 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên PHẦN GIỚI THIỆU CHUNG Khử lưu huỳnh sâu nhiên liệu động nhận nhiều quan tâm quốc gia toàn giới, yêu cầu kỹ thuật quy định nghiêm ngặt lưu huỳnh nhiên liệu xuất phát từ vấn đề môi trường Ở Trung Quốc, qui định nhà máy lọc dầu phải giảm hàm lượng lưu huỳnh dầu diezel xăng xuống 15 ppm vào năm 2010 Sự quan tâm loại nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cực thấp thúc đẩy ứng dụng pin nhiên liệu Bởi hợp chất lưu huỳnh hữu nhiên liệu hydrocarbon lỏng gây ngộ độc với chất xúc tác sử dụng xử lý nhiên liệu (như trình reforming xúc tác hay chuyển hóa nước hệ thống pin nhiên liệu) chất xúc tác điện cực ngăn pin nhiên liệu Như vậy, hàm lượng lưu huỳnh chấp nhận pin nhiên liệu nguyên liệu reforming ppm thích hợp 0,01 ppm Quá trình khử lưu huỳnh Hydro (HDS) trình hiệu việc loại bỏ hợp chất chứa lưu huỳnh nhiên liệu, ứng dụng rộng rãi toàn giới Trong trình này, điều kiện tiến hành khắc nghiệt nhiệt độ áp suất cao, tiêu thụ hydro cao Hiện nay, yêu cầu hàm lượng lưu huỳnh cực thấp nhiên liệu ngày khắt khe Điều đạt cách sử dụng trình HDS điều kiện phản ứng nghiêm ngặt tăng kích thước thiết bị phản ứng, lưu lượng hydro Dưới điều kiện này, nhiều olefin hợp chất thơm có xăng bão hòa, điều làm giảm đáng kể số octan, động thông thường Đã có quan tâm lớn đến việc phát triển phương pháp để khử hợp chất lưu huỳnh từ nhiên liệu lỏng cho ứng dụng pin nhiên liệu Sự hấp phụ có chọn lọc để loại bỏ hợp chất lưu huỳnh thử thách, chúng tồn với nồng độ cao hydrocacbon thơm xăng Khử lưu huỳnh sâu nhiều chất hấp phụ giống hỗn hợp oxit biến tính, than hoạt tính, khoáng sét zeolit nghiên cứu Trong số này, chất hấp phụ sở zeolit coi vật liệu đầy hứa hẹn cho việc loại bỏ lưu huỳnh xăng Wardencki có báo cáo trước chất hấp phụ hiệu nhiều hợp chất lưu huỳnh khác từ dung dịch n-heptan zeolit 13X số tác giả nghiên cứu hấp phụ hợp chất thiophen zeolit ZSM-5 HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên Gần đây, số công trình nghiên cứu Weitkamp, Garcia, Chica báo cáo số tác động tiêu cực (như trình oligome hóa hợp chất thiophen) cho thấy trình khử lưu huỳnh xúc tác ZSM-5 không phù hợp để loại bỏ chất dẫn xuất chứa lưu huỳnh hydrocarbon Để trình tái sinh dễ dàng nên tránh trình oligome hóa Gần đây, nhiều công trình thực trình hấp phụ thiophen zeolit faujaxit trao đổi ion kim loại khác Chất hấp phụ Cu(I) Y Yang cộng có khả để loại bỏ thiophen nhiên liệu phức π với nồng độ lưu huỳnh tổng ppm Song cộng tiến hành khảo sát chế sử dụng hợp chất lưu huỳnh có hệ thống π dựa chất hấp phụ zeolit Y Điều cho thấy hợp chất lưu huỳnh hấp phụ Ce-Y zeolit qua hấp phụ trực tiếp (SM) qua phức π Laborde - Boutet khảo sát hấp phụ cạnh tranh thiophen hợp chất thơm chất hấp phụ kiềm Y X, sau kết luận chất zeolit có ảnh hưởng lớn đến hấp phụ/tương tác hấp phụ khử lưu huỳnh chọn lọc Đối với vật liệu hấp phụ tốt, khả hấp phụ chọn lọc cao, khả nhả hấp phụ nhằm cho phép tái sinh quan trọng Gần đây, số phương pháp để cải thiện tính chọn lọc khả khử lưu huỳnh thường đưa chất mang có diện tích bề mặt BET cao (như than hoạt tính vật liệu mao quản tẩm halogenua kim loại) cation kim loại chuyển tiếp (bao gồm Ag +, Cu +, Ni2+ Ce2+) vào zeolit Bằng cách sử dụng SBA -15 than hoạt tính chất mang, Wang phát triển hai loại chất hấp phụ dựa sở Pd, có khả hấp phụ lưu huỳnh cao so với Cu(I) Y Tuy nhiên, 70% 48 % khả xử lý lưu huỳnh tương ứng chất hấp phụ PdCl /AC PdCl2 /SBA-15 sau tái sinh nhiệt Trong công trình nghiên cứu này, zeolit beta hệ thống mao quản rộng ba chiều bao gồm 12 nhóm vòng tỷ lệ Si/Al điều chỉnh phạm vi rộng Do đó, zeolite beta kiểm soát dễ dàng tâm hoạt động ổn định nhiệt cao có lợi cho hấp phụ tái sinh, công nhận vật liệu quan trọng cho việc sử dụng trình hấp phụ lưu huỳnh Nhiều nghiên cứu cho thấy có nhiều tâm hoạt động Fe-BEA Fe-ZSM-5 việc khử N 2O HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên Nghiên cứu thực để làm sáng tỏ số vấn đề chất hấp phụ zeolit beta trao đổi Cu(I), Ag(I) điều chế theo phương pháp SSIE, hướng tới việc khử trực tiếp lưu huỳnh từ hợp chất thiophen Các thí nghiệm khác thực thiết bị khử lưu huỳnh cho xăng mẫu xăng FCC thực tế sử dụng vật liệu hấp phụ tầng cố định điều kiện thường Hiệu suất khử lưu huỳnh ảnh hưởng nhiều yếu tố cation kim loại trao đổi khác nhau, hàm lượng cation kim loại zeolite beta, tỷ lệ SiO2/Al2 O3 zeolit Cuối cùng, trình tái sinh chất hấp phụ zeolite beta Cu(I), Ag(I) nghiên cứu Kết cho thấy khả xử lý lưu huỳnh chất hấp phụ zeolit beta Cu(I), Ag (I) tương ứng 0,239 mmol S/g 0,237 mmol S/g Cả hai chất hấp phụ khoảng 95% khả khử lưu huỳnh sau lần tái sinh HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên PHẦN THỰC NGHIỆM 2.1 Nguyên liệu thuốc thử Các hợp chất lưu huỳnh bền nhiệt, thiophene (99,9%) benzothiophen (95%), sản xuất hãng Aldrich Zeolite beta sử dụng nguyên liệu đầu, tổng hợp phòng thí nghiệm Cyclohexan (99%), sử dụng để làm dung dịch xăng mẫu, hóa chất khác sử dụng phương pháp phân tích có xuất sứ từ Trung Quốc 2.2 Điều chế chất hấp phụ Các nguyên liệu đầu sử dụng nghiên cứu zeolit beta Na với tỷ lệ SiO2 /Al2O3 khác (8, 12, 25, 30, 60, 80), có kích thước hạt khoảng 200-300 nm Dạng amoni zeolit beta đạt cách trao đổi 10 g Na-beta với 150 ml dung dịch NH Cl M 383 K hai lần Tiếp theo, NH4beta nung 773 K với thời gian không khí Sau đó, thu H-beta bảo quản hộp khô trước điều chế Cu(I) - Ag(I)beta cách trao đổi ion Các phương pháp khác sử dụng cho việc điều chế zeolit trao đổi kim loại chuyển tiếp chất xúc tác Bao gồm trình trao đổi ion dung dịch nước thông thường; kỹ thuật trao đổi ion trạng thái rắn (SSIE); phương pháp thăng hoa lắng đọng pha hóa học Nói chung, phương pháp trao đổi ion trạng thái rắn có ưu điểm sau: (i) cho phép điều khiển hàm lượng kim loại trao đổi; (ii) cho phép trao đổi trực tiếp cation kim loại mà không cần có mặt phức kim loại từ trình trao đổi ion nước; (iii) tái sinh áp suất thường; (iv) tạo thêm số tâm hoạt động so với phương pháp trao đổi ion dung dịch nước; (v) cho phép điều khiển kích thước tinh thể Nhiều kết nghiên cứu cho thấy xúc tác zeolit trao đổi ion kim loại điều chế theo phương pháp SSIE hình thành nhiều tâm hoạt động so với phương pháp trao đổi dung dịch nước trình xúc tác định Do đó, phương pháp trao đổi ion (SSIE) trạng thái rắn sử dụng để điều chế C (I) Ag(I) beta chất hấp phụ để loại bỏ hợp chất lưu huỳnh hữu từ xăng Một trình điển hình là: 5g zeolit H-beta trộn với lượng CuCl khô, sau hỗn hợp chuyển sang thiết bị phản ứng thạch anh HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên Tiếp theo, hỗn hợp CuCl/beta cho tiếp xúc với nitơ khô với tốc độ dòng 50 ml/phút tốc độ nâng nhiệt 10 K/phút từ nhiệt độ môi trường đến 623 K giữ nhiệt độ h, sau giữ 873 K h môi trường khí nitơ tinh khiết Tỷ lệ CuCl/zeolit theo khối lượng tương ứng 10%, 15%, 20%, 25%, 30% Tất mẫu làm mát từ từ đến nhiệt độ phòng môi trường nitơ khô sau bảo quản hộp khô trước sử dụng Một dãy mẫu Ag(I)beta zeolit với tỷ lệ AgNO3 /zeolit theo khối lượng từ 10 % đến 30% điều chế theo trình SSIE tương tự điều kiện không khí tĩnh 2.3 Đặc trưng chất hấp phụ Các phương pháp phân tích bề mặt thể tích mao quản sử dụng để xác định đặc trưng chất hấp phụ Cấu trúc tinh thể chất hấp phụ đặc trưng thông qua nhiễu xạ tia X (XRD) cách sử dụng nhiễu xạ Rigaku XRD6000 với xạ CuKα (λ = 0,154 nm, điện áp 40 kV dòng điện 30 mA), góc quét 2θ nằm giới hạn từ o đến 40 o, tăng dần o/lần Diện tích bề mặt riêng thể tích mao quản chất hấp phụ đo thiết bị hấp phụ vật lý ASAP 2010 sử dụng khí Nitơ để hấp phụ/giải hấp phụ Diện tích bề mặt riêng tính phương pháp Brunauer-Emmett-Teller (BET ) Mẫu loại bỏ không khí qua đêm 673 K đến áp suất chân không trước đo Quang phổ hồng ngoại IR hấp phụ pyridin sử dụng để khảo sát chất tâm axit Phổ mẫu ghi lại máy đo MAGNA-IR 560 FT-IR (Hãng Nicolet CO, USA) với độ phân giải cm -1 sử dụng lát bán dẫn KBr Khoảng 10 mg mẫu ép thành lát bán dẫn có đường kính 13mm Đầu tiên, đặt lát bán dẫn vào cuvet 350 °C Sau đó, mẫu làm mát đến nhiệt độ phòng phổ hồng ngoại ghi lại Các pyridin tinh khiết đưa vào buồng hồng ngoại chất hấp phụ bão hòa Cuối cùng, giải hấp phụ pyridin thực bước nhiệt độ cao áp suất 10 -2 Pa phổ ghi lại 2.4 Hấp phụ lớp cố định trình tái sinh Quá trình thử nghiệm thực thiết bị phản ứng thạch anh kiểu đứng có đường kính mm chiều cao cột phản ứng 250 mm Nhiệt độ đo cặp nhiệt điện Chromel/Alumel cố định trung tâm cột chất hấp phụ Một bơm định lượng sử dụng để xăng mẫu vào lớp hấp phụ HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên Theo khuyến cáo Yang cộng sự, trình phản ứng thực sau gam chất hấp phụ gai nhiệt đến 450 oC môi trường khí heli Khí heli ban đầu đưa qua cột lọc phân tử 3A để loại bỏ ẩm có trước qua cột hấp phụ Thời gian hoạt hóa 18 cho tất chất hấp phụ, trừ có yêu cầu khác Trong nghiên cứu này, xăng mẫu chuẩn bị với 200 ppm hàm lượng lưu huỳnh tổng (thiophen 150 ppm benzothiophen 50 ppm) cyclohexan Hàm lượng lưu huỳnh tổng xăng mẫu phân tích cách sử dụng vi sắc kế Quá trình khử lưu huỳnh bắt đầu cách đưa xăng mẫu vào thiết bị phản ứng lớp vật liệu cố định chứa g chất hấp phụ, không gian lại cột điền đầy thủy tinh Tốc độ không gian thể tích trình khử lưu huỳnh báo cố định 60 h -1 Đầu vào đầu phân tích để có biểu đồ đường cong tính toán khả hấp phụ Khi chất hấp phụ zeolit đạt đến điểm bão hòa, bơm vận chuyển xăng đóng lại Mẫu xăng thực tế với hàm lượng lưu huỳnh khoảng 200 ppm cung cấp Nhà máy lọc dầu Lan Châu Petrochina Quá trình tái sinh chất hấp phụ thực dòng Nitơ khô 623 K với tốc độ không gian thể tích 2400 h -1 Quá trình lặp lặp lại lần khả khử lưu huỳnh chất hấp phụ tái sinh kiểm tra 2.5 Phân tích hàm lượng lưu huỳnh tổng Tổng nồng độ lưu huỳnh mẫu chuẩn, xăng mẫu xác định thiết bị phân tích hàm lượng lưu huỳnh LC-4 Microcoulometry Thiết bị hiệu chỉnh phòng thí nghiệm ba cấp hàm lượng lưu huỳnh khác nhau: 010 ppm, 10-50 ppm 50-300 ppm sử dụng benzothiophen (BT) n-octan dung môi hiệu chuẩn biểu đồ hiệu chuẩn tuyến tính thu cho khoảng hiệu chuẩn Đường tuyến tính biểu đồ hiệu chuẩn phạm vi kiểm tra chéo cách sử dụng mẫu chuẩn chứa lưu huỳnh Giới hạn phát máy phân tích hàm lượng lưu huỳnh tổng nằm điều kiện làm việc bình thường 0,1 ppm HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc trưng chất hấp phụ Đầu tiên, giới hạn lượng ion kim loại trao đổi với H- beta zeolit xác định theo lý thuyết theo phương pháp sau Zeolit Na-beta với tỉ lệ SiO /Al2 O3 30, thành phần tinh thể Na7 [Al7 Si57 O128 ] Sau hai lần trao đổi ion NH+4 nung, lượng Na + zeolit beta giảm 93% với thành phần H6.5 Na0.5 [Al7Si57 O128] Như vậy, cation kim loại trao đổi trạng thái rắn 95% Chẳng hạn CuCl, lượng trao đổi theo lý thuyết 0.144 g gam zeolit Na-beta Lượng AgNO3 trao đổi xác định theo phương pháp tương tự Phương pháp nhiễu xạ tia X cho phép kiểm tra độ kết tinh chất hấp phụ Cu-beta Ag-beta thông tin dạng tồn oxit kim loại có sau trao đổi theo phương pháp SSEI Như vậy, hàm lượng kim loại trao đổi tối ưu xác định nhờ phổ XRD Hình 3.1 3.2 phổ XRD Cu-beta Ag-beta Kết cho thấy phương pháp SSIE không ảnh hưởng đến cấu trúc zeolit, phù hợp với M-ZSM-5 trao đổi ion kim loại chuyển phương pháp SSIE Độ kết tinh Cu(I)-beta Ag(I)-beta giảm nhẹ theo tăng hàm lượng đồng bạc zeolit khuyết tật khung mạng lưới gây ion kim loại sau mang lên Với quy trình điều chế Cu-beta, để đảm bảo thu chất hấp phụ Cu-beta phương pháp SSIE Cu(I)-beta mà không bị oxy hóa thành Cu(II), toàn trình phải đặt môi trường khí trơ nitơ Mẫu tức thời tiếp xúc với không khí trình đo phổ nhiễu xạ tia X, khó tránh khỏi tạo thành Cu(II), trước sử dụng trình khử lưu huỳnh Cu(II) khử chỗ dòng (in situ) Cu(I) môi trường khí trơ Như thấy hình hình 3.1, nhiễu xạ 2θ 28,6 o tinh thể CuCl cường độ tăng lên với gia tăng tỷ lệ CuCl/H beta Hàm lượng CuCl tối ưu theo zeolit 15% khối lượng Các phổ nhiễu xạ thu (hình 3.2) cho thấy có pha phụ 2θ 38,1 o biểu thị có mặt lượng nhỏ Ag2 O lượng AgNO3 trao đổi vượt 15% Abuzeid cộng nghiên cứu pha Ag2 O Ag-ZSM-5 phương pháp nhiễu xạ tia X (in situ) suốt trình nung từ nhiệt độ môi trường tới 350 oC Kết cho thấy peak Ag O giảm với việc nhiệt độ tăng Điều cho thấy oxit bạc phản ứng với tâm axit Btonsted Ngoài HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 10 Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên ra, cường độ peak AgO tăng nhiệt độ giảm tới nhiệt độ môi trường cho Cường độ / cps thấy trái ngược trình 2θ / độ Hình 3.1 Phổ XRD Cu(I)-beta với tỷ lệ CuCl/zeolit khác Cường độ / cps a) 0%; b) 10%; c) 15%; d) 20%; e) 25%; f) 30% 2θ / độ Hình 3.2 Phổ XRD Ag(I)-beta với tỷ lệ AgNO3 /zeolit khác Khi tỷ lệ CuCl/beta AgNO3 /beta zeolit vượt 15%, CuCl Ag2 O tinh thể tồn kênh mao quản/bề mặt zeolit điều ảnh hưởng tới đặc trưng cấu trúc hiệu suất khử lưu huỳnh (nguyên nhân giảm hiệu suất khử S) Ở bảng 3.1, diện tích bề mặt riêng BET thể tích mao quản chất hấp phụ Cu(I) Ag(I) giảm nhẹ với gia tăng trình trao đổi ion kim loại zeolit H-beta HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 11 Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên Bảng 3.1 Một số đặc trưng cấu trúc zeolit H-beta zeolit beta trao đổi ion kim loại với hàm lượng khác Hàm lượng cation Diện tích bề mặt riêng Thể tích mao quản (%) BET (m /g) (cm /g) H-beta * 587 0,386 Cu(I)-beta * 10 564 0,367 15 543 0,359 20 529 0,357 25 489 0,313 30 476 0,302 10 560 0,361 15 551 0,355 20 517 0,335 25 496 0,329 30 482 0,316 Mẫu Ag(I)-beta * * Tỷ lệ SiO2 /Al2 O3 zeolit beta 25 3.2 Khử lưu huỳnh với lớp xúc tác cố định Trong nghiên cứu này, tĩnh hấp phụ khử lưu huỳnh lần thực xăng mẫu Na-, Cu(I)- Ag(I)-beta zeolit Kết cho thấy Na-beta zeolit không hiệu để loại bỏ lưu huỳnh, có 20% lưu huỳnh khử Cu(I)- Ag(I)-beta tương ứng 92% 87% Vì vậy, cation kim loại Cu(I), Ag(I) zeolit đóng vai trò quan trọng việc khử lưu huỳnh hấp phụ Nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát khử lưu huỳnh vật liệu hấp phụ Cu(I)- Ag(I)-beta zeolit dạng lớp cố định Hình 3.3 cho thấy kết khử lưu huỳnh xăng mẫu có chứa 200 ppm lưu huỳnh Cu(I)- Ag(I)-beta zeolit Khả xử lý Cu(I)-beta Ag(I)-beta tương ứng 0,239 mmol S/g 0,237 mmol S/g Với g Cu(I)- Ag(I)-beta, tương ưng khoảng 46 42 ml xăng mẫu xử lý với hàm lượng lưu huỳnh giảm mạnh từ 200 ppm xuống ppm HVTH: Nhóm 4-13BKTHH1-2 12 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hồng Liên Hàm lượng S sau xử lý (ppm) Tiểu luận Nâng cấp nhiên liệu Thể tích xăng mẫu (ml) Hình 3.3 Khả khử lưu huỳnh xăng mẫu Cu(I)- Ag(I)-beta zeolit nhiệt độ áp suất môi trường Đối với trình khử lưu huỳnh xăng, tác giả báo cáo khả hấp phụ mang tính xử lý Cu(I) Y-zeolit cấp lưu huỳnh 0,28 ppm 0,14 mmol S/g Mặc dù có tác động phương pháp phân tích định lượng lưu huỳnh cấp ppm nhiên liệu lỏng khử lưu huỳnh hàm lượng lưu huỳnh tổng phạm vi nhỏ (chẳng hạn [...]... cố định Trong nghiên cứu này, tĩnh hấp phụ khử lưu huỳnh lần đầu tiên được thực hiện trong xăng mẫu trên các Na-, Cu(I)- và Ag(I)- beta zeolit Kết quả cho thấy Na -beta zeolit không hiệu quả để loại bỏ lưu huỳnh, chỉ có 20% lưu huỳnh được khử trong khi Cu(I)- và Ag(I)- beta tương ứng là 92% và 87% Vì vậy, các cation kim loại Cu(I), Ag(I) trên zeolit đóng một vai trò quan trọng trong việc khử lưu huỳnh hấp... này tập trung vào việc khảo sát khử lưu huỳnh trên các vật liệu hấp phụ Cu(I)- và Ag(I)- beta zeolit ở dạng lớp cố định Hình 3.3 cho thấy các kết quả khử lưu huỳnh trong xăng mẫu có chứa 200 ppm lưu huỳnh trên Cu(I)- và Ag(I)- beta zeolit Khả năng xử lý của Cu(I)- beta và Ag(I)- beta tương ứng là 0,239 mmol S/g và 0,237 mmol S/g Với 1 g Cu(I)- hoặc Ag(I)- beta, tương ưng khoảng 46 và 42 ml xăng mẫu được... hàm lượng cation kim loại trao đổi trên khung, nhưng độ axit Lewis tăng dần lên Hàm lượng tối ưu của Cu(I) và Ag(I) trao đổi với zeolit beta nên được khoảng 15% khối lượng Tỷ lệ SiO2 /Al2 O3 tối ưu của zeolit beta là 10-30, điều này có ảnh hưởng đến hiệu suất khử lưu huỳnh Quá trình thử nghiệm xử lý lưu huỳnh sử dụng chất hấp phụ Cu(I)- và Ag(I )beta zeolit được thực hiện trên xăng mẫu và xăng FCC thực... gia vào quá trình khử lưu huỳnh Vì vậy, một trong những thách thức về khử lưu huỳnh sâu bằng hấp phụ là cải thiện hiệu suất sử dụng của các cation kim loại trao đổi và độ chọn lọc hấp phụ Ngoài ra, với zeolit có hàm lượng Al cao (ví dụ zeolit Y), có thể trao đổi nhiều cation kim loại hơn Tuy nhiên, sự ổn định nhiệt và thủy nhiệt của chất hấp phụ nên được xem xét, đặc biệt là khi sử dụng thường xuyên Zeolit. .. tính xử lý của Cu(I) Y -zeolit ở cấp lưu huỳnh 0,28 ppm là 0,14 mmol S/g Mặc dù có tác động của phương pháp phân tích định lượng lưu huỳnh cấp ppm trong nhiên liệu lỏng đã khử lưu huỳnh khi hàm lượng lưu huỳnh tổng trong phạm vi nhỏ (chẳng hạn