改性Y型分子筛吸附脱除喹啉和吲哚过程的模拟计算
2019-07-08唐天涯
石油炼制与化工 2019年7期
高 畅,唐 克,唐天涯,任 茂
(辽宁工业大学化学与环境工程学院,辽宁 锦州 121000)
石油产品中含氮化合物是有毒有害的化合物,其危害主要表现在:一是影响油品的质量,使油品颜色变深,胶质增多,储存不稳定[1-2];二是油品中的这些含氮化合物燃烧后生成NOx,易形成酸雨[3];三是这些含氮化合物还会影响加氢脱硫过程,使催化剂中毒从而降低催化剂活性甚至使催化剂失活,并且会腐蚀设备[4-5]。因此,脱除油品中的氮化物对于清洁燃料生产具有重要意义。近年来,人们对改性Y型分子筛吸附脱除油品中的含氮化合物已有一定的研究[6-9],但对吸附过程的具体机理还缺乏理论研究。随着科技的进步,计算机科学和密度泛函理论(DFT)的不断完善,使计算机模拟计算改性Y型分子筛的吸附脱氮机理成为可能。本课题采用模拟计算的方法研究改性Y型分子筛CeY,NiY,CuY,AgY对喹啉和吲哚两种氮化物的吸附性能。根据文献[10-12]报道,分子筛表面酸强度是影响分子筛吸附能力的主要因素,因此采用布居分析法研究CeY,NiY,CuY,AgY分子筛酸性强弱,并用碱性探针分子与酸性中心位的吸附作用来获得酸性信息。吸附构型也是影响改性Y分子筛吸附氮化物能力的一个重要因素,因此,分别计算喹啉和吲哚两种吸附质分子在CeY,NiY,CuY,AgY四种分子筛孔道中不同吸附构型的吸附能,并采用蒙特卡罗(Montoe Carlo)的方法模拟计算改性分子筛对喹啉、吲哚两种氮化物的吸附等温线,从而研究改性Y型分子筛对两种氮化物的吸附性能强弱。……
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