ZSM-5分子筛膜微观结构对膜脱硫效果的影响文献综述
2020-04-05 13:04:40
文 献 综 述
1.1 课题背景
随着经济的发展,环境的恶化,人们环保意识的增强,各国都对汽油中的硫含量作了越来越严格的限制。因为汽油中的硫在高温燃烧时生成硫的氧化物,不仅会转变成酸腐蚀、损坏发动机,而且生成的硫氧化物会形成酸雨,从而破坏环境[1]。同时,燃用含硫汽油会增加其汽车尾气中碳氢化合物(CH)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)的排放量,毒化尾气催化转化器,损害氧化传感器和车载诊断系统的性能。因此,如何尽可能地降低催化裂化汽油中的硫含量成为有关炼油工作者关注的重要课题。拓宽思路,研究开发一种新的脱硫技术就显得尤为重要。
1.1.1我国汽油中含硫化合物的来源
催化裂化汽油中的含硫化合物来自于原油,在汽油中含硫化合物的分布也是随馏分沸点的增加而增加的,尤其是催化裂化汽油给商品油带来大量的含硫化合物,约占商品油中硫含量的85%-95%。国外汽油中催化裂化成份约占34%左右,而我国约有80%的汽油是来自催化裂化过程,[2]这就决定了我国汽油的硫含量要远远超过国外汽油。为了适应环保的要求,生产廉价低硫催化裂化汽油的工艺方法,成为石油工业的重点突破对象。
1.2 汽油脱硫研究进展
现有的汽油脱硫技术存在投资大、运行成本高、工艺流程复杂、脱硫后汽油辛烷值难以保证等缺点。膜分离法脱除汽油中的硫于传统方法相比,具有投资小、操作灵活方便、容易再生等优点,可带来良好的经济效益和社会效益,应用前景广阔。目前应用较多的是高聚膜材料。无机膜用于脱硫至今还没有相关的文献报道,其中的沸石分子筛膜不仅仅具有上述膜的一般优点,而且孔径均一、孔道呈周期排列,具备分子筛性能;比表面积大,吸附能力强。这些特性使得沸石分子筛膜具有了良好的分离性能[10]。
1.3 ZSM-5分子筛膜的制备方法
ZSM-5沸石膜因其具有与分子大小相近的孔结构和热稳定性好,被视为实现分子级分离和膜催化的关键[3]。目前最常见的制备方法是水热合成法,该方法是将支撑体直接放入配制好的的分子筛合成液中,在水热条件下,使分子筛晶体在支撑体表面成核、生长。根据是否在支撑体表面负载晶种,水热合成法可分为二次合成法(晶种法)和原位合成法。
1.3.1 原位合成法