一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂及其制备方法技术

技术编号:18271087 阅读:34 留言:0更新日期:2018-06-23 15:06
本发明专利技术公开了一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂及其制备方法,包括以下重量份的原料:石墨烯20‑34份、氧化锆3‑6份、二氧化硅2‑4份、二氧化钛1.5‑3份、粘土10‑15份、活性炭粉13‑18份、壳聚糖12‑18份、高岭土6‑10份、沸石粉20‑26份、高锰酸钾3‑8份、强酸2‑5份和蓝藻7‑12份。本发明专利技术原料来源广泛,通过各种组分之间的相互作用,制备的成品比表面积大,孔容量和孔径分布均匀,表面活性基团的数量多,脱硫活性高,有利于对硫的吸附。

Graphene adsorbent for diesel desulfurization and preparation method thereof

The present invention discloses a graphene adsorbent for diesel desulphurization and its preparation methods, including 34 copies of graphene, 3 zirconia 3, 2 silicon dioxide, 4 silica, 1.5 titanium dioxide, 15 clay, 10 clay, 13, activated carbon powder 18, chitosan 12 18, kaolin fractions, boiling Stone powder 20, 26, Potassium Permanganate 3, 8, strong acid 2, 5, and blue-green algae 7, 12. The invention has a wide range of raw materials. Through the interaction of various components, the prepared finished product has larger surface area, more uniform pore volume and pore size distribution, more surface active group and high desulfurization activity, which is beneficial to the adsorption of sulfur.

【技术实现步骤摘要】
一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂及其制备方法
本专利技术涉及柴油脱硫领域,具体是一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂。
技术介绍
原油是未经加工处理的石油,是一种黑褐色并带有绿色荧光,具有特殊气味的粘稠性油状液体,是烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物。原油的主要成分是碳和氢两种元素,分别占83-87%和11-14%;还有少量的硫、氧、氮和微量的磷、砷、钾、钠、钙、镁、镍、铁、钒等元素,原油产品在社会经济发展中具有非常广泛的作用与功能,原油经炼制加工可以获得各种燃料油、溶剂油、润滑油、润滑脂、石蜡、沥青以及液化气、芳烃等产品,为国民经济各部门提供燃料、原料和化工产品。柴油是原有产品的一种,是轻质石油产品,复杂烃类(碳原子数约10-22)混合物,为柴油机燃料,主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成;也可由页岩油加工和煤液化制取,柴油分为轻柴油(沸点范围约180-370摄氏度)和重柴油(沸点范围约350-410摄氏度)两大类,广泛用于大型车辆、铁路机车和船舰。柴油发动机有害物质的排放与柴油的化学组成、杂质物质的含量等性质密切相关,其中以柴油中硫的影响最大,因而世界各国强烈要求柴油深度脱硫,以降低汽车尾气排放造成的健康和环境负面影响。现有的柴油脱硫都是采用选择性加氢脱硫工艺,这种方式虽然可以脱硫,但是也脱除了柴油中的含氧有机物和一些对柴油润滑性能起作用的其它有机物,结果造成其润滑性能大大降低,人们在寻找其他方式进行柴油脱硫,吸附脱硫是近年来的热点,但是现有的吸附脱硫效果不稳定,使得柴油品质产生较大的波动在,这就为人们的使用带来了不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂,包括以下重量份的原料:石墨烯20-34份、氧化锆3-6份、二氧化硅2-4份、二氧化钛1.5-3份、粘土10-15份、活性炭粉13-18份、壳聚糖12-18份、高岭土6-10份、沸石粉20-26份、高锰酸钾3-8份、强酸2-5份和蓝藻7-12份。作为本专利技术进一步的方案:强酸采用盐酸、硫酸或者草酸中的一种,石墨烯采用氧化石墨烯或者多层石墨烯。作为本专利技术进一步的方案:氧化锆、二氧化硅和二氧化钛的粒度为0.25-1.36mm,活性炭粉采用秸秆、麦麸、椰子壳和坚果壳中的至少一种在480-540摄氏度下热解得到。所述用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法,具体步骤如下:步骤一,将石墨烯分散至去离子水中并且超声分散60-80分钟,得到石墨烯分散液,再向石墨烯分散液中加入高锰酸钾、氧化锆、二氧化硅和二氧化钛,在超声搅拌条件下缓慢滴加强酸,完全滴加完毕后加入壳聚糖搅拌6-8小时,产物用去离子水洗涤并且在40-55摄氏度下真空干燥,得到第一产物;步骤二,将蓝藻进行破壁,得到蓝藻悬浮液,将蓝藻悬浮液在32-45摄氏度下加入复合酶进行酶解,得到蓝藻酶解液;步骤三,将蓝藻酶解液、第一产物、粘土、活性炭粉、高岭土和沸石粉超声混合30-45分钟,然后在惰性气体保护和1500-2400rpm的转速下球磨28-36小时,球磨后的物料在65-80摄氏度下干燥,将干燥产物在450-530摄氏度的马弗炉中烧结,即可得到成品。作为本专利技术进一步的方案:步骤三的超声功率为800-900W,超声频率为60-80KHz。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术原料来源广泛,通过各种组分之间的相互作用,制备的成品比表面积大,孔容量和孔径分布均匀,表面活性基团的数量多,脱硫活性高,有利于对硫的吸附。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂,包括以下重量份的原料:石墨烯20份、氧化锆3份、二氧化硅2份、二氧化钛1.5份、粘土10份、活性炭粉13份、壳聚糖12份、高岭土6份、沸石粉20份、高锰酸钾3份、强酸2份和蓝藻7份。强酸采用盐酸,石墨烯采用氧化石墨烯。所述用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法,具体步骤如下:步骤一,将石墨烯分散至去离子水中并且超声分散75分钟,得到石墨烯分散液,再向石墨烯分散液中加入高锰酸钾、氧化锆、二氧化硅和二氧化钛,在超声搅拌条件下缓慢滴加强酸,完全滴加完毕后加入壳聚糖搅拌7小时,产物用去离子水洗涤并且在45摄氏度下真空干燥,得到第一产物;步骤二,将蓝藻进行破壁,得到蓝藻悬浮液,将蓝藻悬浮液在35摄氏度下加入复合酶进行酶解,得到蓝藻酶解液;步骤三,将蓝藻酶解液、第一产物、粘土、活性炭粉、高岭土和沸石粉超声混合35分钟,然后在惰性气体保护和1800rpm的转速下球磨32小时,球磨后的物料在70摄氏度下干燥,将干燥产物在480摄氏度的马弗炉中烧结,即可得到成品。实施例2一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂,包括以下重量份的原料:石墨烯24份、氧化锆4.5份、二氧化硅3份、二氧化钛2份、粘土12份、活性炭粉15份、壳聚糖16份、高岭土8份、沸石粉24份、高锰酸钾6份、强酸4份和蓝藻9份。氧化锆、二氧化硅和二氧化钛的粒度为0.48mm,活性炭粉采用秸秆和坚果壳的混合物在490摄氏度下热解得到。所述用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法,具体步骤如下:步骤一,将石墨烯分散至去离子水中并且超声分散75分钟,得到石墨烯分散液,再向石墨烯分散液中加入高锰酸钾、氧化锆、二氧化硅和二氧化钛,在超声搅拌条件下缓慢滴加强酸,完全滴加完毕后加入壳聚糖搅拌7小时,产物用去离子水洗涤并且在52摄氏度下真空干燥,得到第一产物;步骤二,将蓝藻进行破壁,得到蓝藻悬浮液,将蓝藻悬浮液在40摄氏度下加入复合酶进行酶解,得到蓝藻酶解液;步骤三,将蓝藻酶解液、第一产物、粘土、活性炭粉、高岭土和沸石粉超声混合40分钟,然后在惰性气体保护和2100rpm的转速下球磨32小时,球磨后的物料在76摄氏度下干燥,将干燥产物在520摄氏度的马弗炉中烧结,即可得到成品。实施例3一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂,包括以下重量份的原料:石墨烯32份、氧化锆5份、二氧化硅3.6份、二氧化钛2.4份、粘土13份、活性炭粉17份、壳聚糖16份、高岭土9份、沸石粉25份、高锰酸钾7份、强酸4份和蓝藻10份。强酸采用硫酸,石墨烯采用多层石墨烯。所述用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法,具体步骤如下:步骤一,将石墨烯分散至去离子水中并且超声分散76分钟,得到石墨烯分散液,再向石墨烯分散液中加入高锰酸钾、氧化锆、二氧化硅和二氧化钛,在超声搅拌条件下缓慢滴加强酸,完全滴加完毕后加入壳聚糖搅拌7小时,产物用去离子水洗涤并且在48摄氏度下真空干燥,得到第一产物;步骤二,将蓝藻进行破壁,得到蓝藻悬浮液,将蓝藻悬浮液在44摄氏度下加入复合酶进行酶解,得到蓝藻酶解液;步骤三,将蓝藻酶解液、第一产物、粘土、活性炭粉、高岭土和沸石粉超声混合36分钟,超声功率为860W,超声频率为60KHz,然后在惰性气体保护和1800rpm的转速下球磨33小时,球磨后的物料在75摄氏度下干燥,将干燥产物在510摄氏度的马弗炉中烧结,即可得到成品。实施例4一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂,包括以下重量份的原料:石墨烯34份、氧化锆6份、二氧化硅本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂,其特征在于,包括以下重量份的原料:石墨烯20‑34份、氧化锆3‑6份、二氧化硅2‑4份、二氧化钛1.5‑3份、粘土10‑15份、活性炭粉13‑18份、壳聚糖12‑18份、高岭土6‑10份、沸石粉20‑26份、高锰酸钾3‑8份、强酸2‑5份和蓝藻7‑12份。

【技术特征摘要】
1.一种用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂,其特征在于,包括以下重量份的原料:石墨烯20-34份、氧化锆3-6份、二氧化硅2-4份、二氧化钛1.5-3份、粘土10-15份、活性炭粉13-18份、壳聚糖12-18份、高岭土6-10份、沸石粉20-26份、高锰酸钾3-8份、强酸2-5份和蓝藻7-12份。2.根据权利要求1所述的用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂,其特征在于,所述强酸采用盐酸、硫酸或者草酸中的一种,石墨烯采用氧化石墨烯或者多层石墨烯。3.根据权利要求1所述的用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂,其特征在于,所述氧化锆、二氧化硅和二氧化钛的粒度为0.25-1.36mm,活性炭粉采用秸秆、麦麸、椰子壳和坚果壳中的至少一种在480-540摄氏度下热解得到。4.一种如权利要求1-3任一所述的用于柴油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤一,将石墨烯分散...

【专利技术属性】
技术研发人员:车春玲
申请(专利权)人:北京欧美中科学技术研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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