基于 CuO 和 AgO 修饰的 SiO 2 基纳米材料的吸附过程从重型原油中去除硫:实验和理论研究
Oscar E Medina1, Santiago Céspedes1, Juan C Galindez1
1Grupo de Investigación en Fenómenos de Superficie─Michael Polanyi, Departamento de Procesos y Energía, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, Medellín 050034, Colombia.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|September 1, 2025
概括
一种新的双金属纳米吸附剂有效地从重型原油中去除硫. 这种工程材料具有高吸附能力和可扩展性,适用于工业脱硫应用.
科学领域:
- 材料科学
- 化学工程
- 环境科学
背景情况:
- 由于高硫含量,重型原油带来了重大环境和运营挑战.
- 有效的脱硫对于满足燃料质量标准和减少排放至关重要.
- 现有的方法往往面临效率,成本或环境影响的局限性.
研究的目的:
- 开发和验证一种高度选择硫的纳米材料,用于重型原油脱硫.
- 研究工程双金属纳米吸附剂的吸附性能和可扩展性.
- 建立一个工业应用先进的脱硫技术的框架.
主要方法:
- 合成和选过渡金属氧化物纳米粒子 (AgO,CuO) 用于硫吸附.
- 通过初始湿浸对基进行金属相的修改.
- 吸附同热,热力学和固定床柱中的动态突破的表征.
- 使用阿斯吸附技术进行数值模拟以进行扩大规模的评估.
主要成果:
- 双金属纳米吸附剂SiAg1.5Cu1.4实现了约390毫克的高吸附能力.
- 吸附过程是多层吸附 (III型) 后发生的,是自发的和外热的.
- 固定柱体测试显示突破时间约为350分钟,模拟精度高 (最大误差为5.0%).
- 规模化模拟预计处理能力高达3280桶.
结论:
- 工程双金属纳米吸附剂为重型原油脱硫提供了高效和选择性的解决方案.
- 开发的材料和工艺框架显示出可扩展性的巨大潜力.
- 这种技术为清洁燃料生产和环境保护提供了有前途的途径.


