CN108212128A - 一种用于原油脱硫的石墨烯吸附剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于原油脱硫的石墨烯吸附剂，包括以下重量份的原料：二乙醇胺2.4‑3.2份、石墨烯10‑18份、氧化铋1.5‑2.5份、氧化铁2‑4份、氧化铝2.2‑3.6份、亚硝酸钠0.6‑1.5份、乙醛4‑8份、乙二醇46‑63份、聚丙烯酰胺1.8‑5份、强碱溶液5‑10份、表面活性剂1.6‑3份、苯酚2‑3份和板蓝根6.5‑9份。本发明原料来源广泛，通过将无机氧化物负载在石墨烯上，提高了石墨烯的比表面积，再利用强碱、亚硝酸钠和表面活性剂对石墨烯进行改性，提高了石墨烯的表面活性，再与其他组分配合，提高了对原油中硫化物的吸附效果。

Description

一种用于原油脱硫的石墨烯吸附剂
技术领域
本发明涉及原油脱硫领域，具体是一种用于原油脱硫的石墨烯吸附剂。
背景技术
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。
原油的问题在于它含有几百种不同类型的烃，并且这些物质全部混合在一起，需要把不同种类的烃分离开来，以提炼出其中的有用物质。硫是一种非金属元素，原油中的硫多以有机硫化物和硫化氢的形式存在，有机硫化物是以硫醚、噻吩、硫醇等形式存在，原油中的硫必须从原油中除去，否则会对后续产品的性能产生影响，但是现有用于原油中脱硫方法的脱硫效果还达不到人们的预期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于原油脱硫的石墨烯吸附剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于原油脱硫的石墨烯吸附剂，包括以下重量份的原料：二乙醇胺2.4-3.2份、石墨烯10-18份、氧化铋1.5-2.5份、氧化铁2-4份、氧化铝2.2-3.6份、亚硝酸钠0.6-1.5份、乙醛4-8份、乙二醇46-63份、聚丙烯酰胺1.8-5份、强碱溶液5-10份、表面活性剂1.6-3份、苯酚2-3份和板蓝根6.5-9份。
作为本发明进一步的方案：表面活性剂采用阳离子表面活性剂或者复配表面活性剂中的一种，强碱溶液采用氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化锂溶液中的至少一种。
作为本发明进一步的方案：石墨烯采用多层石墨烯或者氧化石墨烯，氧化铋、氧化铁和氧化铝的粒径为0.03-0.16mm。
所述用于原油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将板蓝根在零下8到零下3摄氏度下粉碎并且过20-40目筛，再加入板蓝根重量6-10倍的水并且在室温下浸泡3-5小时，搅拌均匀后加入酶进行酶解，得到板蓝根酶解液；
步骤二，将石墨烯粉碎至80-100目后放入乙二醇中，进行超声波分散，得到石墨烯悬浮液；
步骤三，向石墨烯悬浮液中加入氧化铋、氧化铁、氧化铝、强碱溶液、表面活性剂、亚硝酸钠和苯酚并且进行磁力搅拌，得到第一混合溶液；
步骤四，将二乙醇胺、乙醛和板蓝根酶解液混合均匀，然后放置在3-8摄氏度的条件下冷却20-36小时，得到第二混合溶液；
步骤五，将聚丙烯酰胺、第一混合溶液和第二混合溶液放置于摇床中摇动90-150分钟，将产物进行干燥，将干燥产物研磨至120-150目，即可得到成品。
作为本发明进一步的方案：板蓝根酶解过程中进行低强度的超声波分散。
作为本发明进一步的方案：磁力搅拌的温度为43-52摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，通过将无机氧化物负载在石墨烯上，提高了石墨烯的比表面积，再利用强碱、亚硝酸钠和表面活性剂对石墨烯进行改性，提高了石墨烯的表面活性，再与其他组分配合，提高了对原油中硫化物的吸附效果，满足了人们的使用需求。
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
一种用于原油脱硫的石墨烯吸附剂，包括以下重量份的原料：二乙醇胺2.4份、石墨烯10份、氧化铋1.5份、氧化铁2份、氧化铝2.2份、亚硝酸钠0.6份、乙醛4份、乙二醇46份、聚丙烯酰胺1.8份、强碱溶液5份、表面活性剂1.6份、苯酚2份和板蓝根6.5份。表面活性剂采用阳离子表面活性剂，强碱溶液采用氢氧化钠溶液。
所述用于原油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将板蓝根在零下5摄氏度下粉碎并且过20目筛，再加入板蓝根重量7倍的水并且在室温下浸泡4小时，搅拌均匀后加入酶进行酶解，得到板蓝根酶解液；
步骤二，将石墨烯粉碎至80目后放入乙二醇中，进行超声波分散，得到石墨烯悬浮液；
步骤三，向石墨烯悬浮液中加入氧化铋、氧化铁、氧化铝、强碱溶液、表面活性剂、亚硝酸钠和苯酚并且进行磁力搅拌，得到第一混合溶液；
步骤四，将二乙醇胺、乙醛和板蓝根酶解液混合均匀，然后放置在6摄氏度的条件下冷却26小时，得到第二混合溶液；
步骤五，将聚丙烯酰胺、第一混合溶液和第二混合溶液放置于摇床中摇动96分钟，将产物进行干燥，将干燥产物研磨至120目，即可得到成品。
实施例2
一种用于原油脱硫的石墨烯吸附剂，包括以下重量份的原料：二乙醇胺2.7份、石墨烯13份、氧化铋1.8份、氧化铁2.6份、氧化铝2.8份、亚硝酸钠1份、乙醛5.5份、乙二醇52份、聚丙烯酰胺3.5份、强碱溶液7份、表面活性剂2.4份、苯酚2.4份和板蓝根7.3份。石墨烯采用多层石墨烯，氧化铋、氧化铁和氧化铝的粒径为0.07mm。
所述用于原油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将板蓝根在零下6摄氏度下粉碎并且过40目筛，再加入板蓝根重量9倍的水并且在室温下浸泡4小时，搅拌均匀后加入酶进行酶解，酶解过程中进行低强度的超声波分散，得到板蓝根酶解液；
步骤二，将石墨烯粉碎至80目后放入乙二醇中，进行超声波分散，得到石墨烯悬浮液；
步骤三，向石墨烯悬浮液中加入氧化铋、氧化铁、氧化铝、强碱溶液、表面活性剂、亚硝酸钠和苯酚并且进行磁力搅拌，得到第一混合溶液；
步骤四，将二乙醇胺、乙醛和板蓝根酶解液混合均匀，然后放置在6摄氏度的条件下冷却29小时，得到第二混合溶液；
步骤五，将聚丙烯酰胺、第一混合溶液和第二混合溶液放置于摇床中摇动135分钟，将产物进行干燥，将干燥产物研磨至140目，即可得到成品。
实施例3
一种用于原油脱硫的石墨烯吸附剂，包括以下重量份的原料：二乙醇胺3份、石墨烯16份、氧化铋2.3份、氧化铁3.4份、氧化铝3.3份、亚硝酸钠1.2份、乙醛7.5份、乙二醇59份、聚丙烯酰胺3.6份、强碱溶液8份、表面活性剂2.7份、苯酚2.8份和板蓝根8份。表面活性剂采用复配表面活性剂，强碱溶液采用氢氧化钾溶液和氢氧化锂溶液的混合物。
所述用于原油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将板蓝根在零下8摄氏度下粉碎并且过20目筛，再加入板蓝根重量9倍的水并且在室温下浸泡4小时，搅拌均匀后加入酶进行酶解，得到板蓝根酶解液；
步骤二，将石墨烯粉碎至80目后放入乙二醇中，进行超声波分散，得到石墨烯悬浮液；
步骤三，向石墨烯悬浮液中加入氧化铋、氧化铁、氧化铝、强碱溶液、表面活性剂、亚硝酸钠和苯酚并且进行磁力搅拌，磁力搅拌的温度为48摄氏度，得到第一混合溶液；
步骤四，将二乙醇胺、乙醛和板蓝根酶解液混合均匀，然后放置在6摄氏度的条件下冷却33小时，得到第二混合溶液；
步骤五，将聚丙烯酰胺、第一混合溶液和第二混合溶液放置于摇床中摇动135分钟，将产物进行干燥，将干燥产物研磨至130目，即可得到成品。
实施例4
一种用于原油脱硫的石墨烯吸附剂，包括以下重量份的原料：二乙醇胺3.2份、石墨烯18份、氧化铋2.5份、氧化铁4份、氧化铝3.6份、亚硝酸钠1.5份、乙醛8份、乙二醇63份、聚丙烯酰胺5份、强碱溶液10份、表面活性剂3份、苯酚3份和板蓝根9份。表面活性剂采用复配表面活性剂，强碱溶液采用氢氧化锂溶液。石墨烯采用者氧化石墨烯，氧化铋、氧化铁和氧化铝的粒径为0.12mm。
所述用于原油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将板蓝根在零下3摄氏度下粉碎并且过30目筛，再加入板蓝根重量8倍的水并且在室温下浸泡5小时，搅拌均匀后加入酶进行酶解，酶解过程中进行低强度的超声波分散，得到板蓝根酶解液；
步骤二，将石墨烯粉碎至90目后放入乙二醇中，进行超声波分散，得到石墨烯悬浮液；
步骤三，向石墨烯悬浮液中加入氧化铋、氧化铁、氧化铝、强碱溶液、表面活性剂、亚硝酸钠和苯酚并且进行磁力搅拌，磁力搅拌的温度为48摄氏度，得到第一混合溶液；
步骤四，将二乙醇胺、乙醛和板蓝根酶解液混合均匀，然后放置在6摄氏度的条件下冷却34小时，得到第二混合溶液；
步骤五，将聚丙烯酰胺、第一混合溶液和第二混合溶液放置于摇床中摇动140分钟，将产物进行干燥，将干燥产物研磨至150目，即可得到成品。
本发明中将无机氧化物负载在石墨烯上，提高了石墨烯的比表面积，再利用强碱、亚硝酸钠和表面活性剂对石墨烯进行改性，提高了石墨烯的表面活性，再与其他组分配合，提高了对原油中硫化物的吸附效果，满足了人们的使用需求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于原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：二乙醇胺2.4-3.2份、石墨烯10-18份、氧化铋1.5-2.5份、氧化铁2-4份、氧化铝2.2-3.6份、亚硝酸钠0.6-1.5份、乙醛4-8份、乙二醇46-63份、聚丙烯酰胺1.8-5份、强碱溶液5-10份、表面活性剂1.6-3份、苯酚2-3份和板蓝根6.5-9份。
2.根据权利要求1所述的用于原油脱硫的石墨烯吸附剂，其特征在于，所述表面活性剂采用阳离子表面活性剂或者复配表面活性剂中的一种，强碱溶液采用氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化锂溶液中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的用于原油脱硫的石墨烯吸附剂，其特征在于，所述石墨烯采用多层石墨烯或者氧化石墨烯，氧化铋、氧化铁和氧化铝的粒径为0.03-0.16mm。
4.一种如权利要求1-3任一所述的用于原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，将板蓝根在零下8到零下3摄氏度下粉碎并且过20-40目筛，再加入板蓝根重量6-10倍的水并且在室温下浸泡3-5小时，搅拌均匀后加入酶进行酶解，得到板蓝根酶解液；
步骤二，将石墨烯粉碎至80-100目后放入乙二醇中，进行超声波分散，得到石墨烯悬浮液；
步骤三，向石墨烯悬浮液中加入氧化铋、氧化铁、氧化铝、强碱溶液、表面活性剂、亚硝酸钠和苯酚并且进行磁力搅拌，得到第一混合溶液；
步骤四，将二乙醇胺、乙醛和板蓝根酶解液混合均匀，然后放置在3-8摄氏度的条件下冷却20-36小时，得到第二混合溶液；
步骤五，将聚丙烯酰胺、第一混合溶液和第二混合溶液放置于摇床中摇动90-150分钟，将产物进行干燥，将干燥产物研磨至120-150目，即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的用于原油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法，其特征在于，所述板蓝根酶解过程中进行低强度的超声波分散。
6.根据权利要求4所述的用于原油脱硫的石墨烯吸附剂的制备方法，其特征在于，所述磁力搅拌的温度为43-52摄氏度。
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