焦化苯脱硫用吸附剂研究进展

焦化苯脱硫用吸附剂研究进展

于振永

唐山中浩化工有限公司 063611

摘要：我国化工产业技术经过长期的发展，各种化工产业的相关技术工艺变得越来越成熟。焦化苯是我国化工产业生产过程中经常运用到的一种化工原材料，能够促进我国多种化工产品的生产。焦化苯的选择吸附脱硫技术，能够提高焦化苯的脱硫精度，产生出纯度较高的精苯，使用吸附剂进行的脱硫技术操作过程较为简单，使用了相关设备投资较小，能够降低化工企业在生产过程中的成本支出，提高经济效益。我国化工产业对于焦化苯的质量要求变得越来越高，化工生产焦化苯的难度也因此有所提升。焦化苯用吸附剂脱硫的技术成为了当前首选的技术之一。本文章针对焦化苯脱硫吸附剂进行相应的研究，简单的阐述了焦化苯脱硫的相关工艺技术，分析研究并对比了当前常用的一些吸附剂，希望能够为我国的化工产业制焦化苯提供一些参考。

关键词：焦化苯；吸附剂；化工产业；脱硫技术

前言

我国的焦化苯资源极为丰富，是我国苯总产量的48%左右。如果能够合理的运用这一巨大部分的化工原材料，必然能够给我国的化工产业生产带来极大的促进，同时还能够代替很多稀有的化工原材料，弥补我国化工稀缺产品上的缺陷和漏洞。但是在焦化苯中，大部分都是以粗苯的形式存在，高精度的纯苯所占比的含量不达到20%。我国大部分的高精度的苯仍然是来自于石油苯的生产，焦化苯制纯苯的技术仍然存在着一定的缺陷。但是伴随着国内市场对于化学本的需求量在不断的增加，而且石油产量作为一次性能源，开始变得日益稀缺和珍贵，使用石油来生产纯苯已经不符合当前可持续发展生产的理念了。如何脱除焦化苯中的有机硫成分是当前每一个化工产业所面临的重大问题，只有解决这个问题，我国在家画本上的化工技术才能够更进一步。

1. 传统焦化苯脱除有机硫的工艺技术

（一）硫酸洗涤法

传统的焦化苯脱除有机硫工艺技术主要的工艺技术理念是针对物质的化学物理性质差异进行初步提纯，能够将焦化苯内的部分硫化物进行馏分，可以将焦化苯的纯度和精度进行初步的提升。该方法一般采用质量分数为百分之95的浓硫酸进行酸洗，化工技术人员应该严格控制硫酸的浓度，这样才能够得到最好的脱硫效果。焦化苯内部有一种成分叫噻吩，能够和浓硫酸进行反应，生成一种特殊性质的硫磺，这种硫磺易溶于硫酸中，从而达到脱硫的目的。如果使用这样的方法进行脱硫，仍然是存在一定缺陷的，硫酸在该反应体系中，既作为反应物又是萃取剂，导致了硫酸在反应体系中的消耗过大，从而提升了整个反应的使用成本，而且在与噻吩进行反应的过程中还会导致苯的大量损失。

（二）催化加氢法

在高温高压的情况下添加催化剂进行焦化苯的脱硫，也是化工产业传统的焦化苯脱硫技术之一。噻吩经过催化剂的影响，会在高温高压的环境下转化为硫化氢，硫化氢会在之后的化学反应中与相应的烷烃一同被除去，从而达到焦化苯脱除有机硫的最终目的。催化加氢法是当前使用的较为广泛的一种焦化苯脱硫技术，该工艺技术对于苯的致龋率可达到95%以上，有着较高的回收率。但是催化加氢法使用的过程中，会产生大量的能量消耗，而且为了营造一个高温高压的环境，该方法对于设备的要求也较高，需要化工产业进行相应的资金投入，操作的条件也较为苛刻，只有一部分大型的化工企业能够进行广泛应用。

二、常用的分子筛吸附剂

分子筛吸附剂是当前常用的一种吸附剂之一，分子筛的孔道较为统一，可以根据分子的大小形状进行不同物质类别的选择性筛选，能够作为焦化苯的吸附剂，并且在这个过程中发挥出良好的效果。但是分子筛吸附剂只是能够针对少数的极性分子和不饱和分子进行选择性筛选。而且分子筛吸附近是有一定的筛选规律的，对于那些分子极性较强，不饱和度较高的分子有着优先选择吸附性。常用的分子筛吸附剂主要有微孔分子筛、介孔吸附材料、碳分子吸附材料等。微孔分子筛吸附剂是当前最早加入到吸附脱硫研究领域的一个研究对象。经过研究表明，微孔分子筛吸附剂在不同的材料影响下会有不同的吸附效果，其硫容比差距最大时可达到10倍。之后伴随着介孔吸附材料的兴起，人们开始针对分子筛吸附剂做出了性能性方面改良，有一部分采用介孔吸附材料制成的吸附剂显示，对于噻吩的吸附效果会得到明显的提高，如果能够加入铝等金属的含量，还能够加强吸附剂的酸性，提供更多的吸附性中心。

三、活性炭吸附剂

分子筛吸附剂是用于脱除焦化苯之中的有机硫，而活性炭吸附剂与分子山吸附剂恰好可以做到互补的作用。活性炭目前一般会运用于无机硫、硫醇、硫醚的吸附工艺中。而且活性炭吸附剂的工作效果是十分明显的，十分符合当前绿色可持续发展的化工工业理念。但是活性炭吸附剂一般不应用于化工生产的过程中。活性炭的表面具有较为丰富的表面基团和活性位，能够针对一部分物质进行吸附作业，而且这些活性位一般是属于酸性活性位，能够针对焦化苯类的硫性物质进行吸附。相关技术人员可以针对活性炭表面的酸性活性位进行化学改进，可以提高活性炭吸附剂对于噻吩类硫化物的选择吸附性，从而加强活性炭吸附剂在化工产业过程中的功能性。有一部分学者使用质量分数95%的浓硫酸与活性炭进行吸附脱除焦化苯有机硫的研究，结果实验表明，活性炭表面的酸性集团得到了很大的改良，能够很好地吸附焦化苯内部的有机硫成分。活性炭吸附剂也能够通过负载金属离子的化学改进，这样的化学改进也能够提高活性炭脱硫的能力。除此之外，为活性碳吸附剂进行负载金属离子的化学改进，还能让活性炭吸附剂在工作的过程中拥有更加良好的稳定性，更好的适应化工产业的严苛条件。

五、结语

总的来说，除去焦化苯内部的硫性物质能够很大程度的提升苯原材料的使用效率。但是焦化苯中的噻酚类物质存在着很多种形态，想要将焦化苯制成纯苯，这个提纯的整体工艺是较为复杂的。使用吸附剂能够很好的将提纯工艺进行简化处理，我国当前的吸附剂研究仍然处于发展阶段，但是经过各项研究表明，经过改进之后的吸附剂能够很大的提升吸附剂的脱硫性能，可以有效的加强吸附剂表面的酸性活性位，让吸附剂的表面形成更多的活性羟基；负载金属离子可以让吸附剂拥有金属离子的部分性能，针对噻吩分子进行吸附，从而达到脱硫的目的。脱硫吸附剂的研究能够很好的促进我国化工产业的发展，让我国的化工产业成就更上一层。

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