基于分子模拟技术的Cu(I)Y分子筛对硫化物及烯烃选择性吸附行为的分析.pdf

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1、石油学报(石油加工)2010年2月ACTAPETR0LEISIN1CA(PETR0LEUMPROCESSINGSECTION)第26卷第1期文章编号：1001—8719(2010)01-0082—05基于分子模拟技术的Cu(I)Y分子筛对硫化物及烯烃选择性吸附行为的分析陈晓陆，孙兆林，王洪国，王阔，宋丽娟(1．辽宁石油化工大学辽宁省石油化工重点实验室，辽宁抚顺1130012．中国石油大学化学化工学院，山东东营257061)摘要：依据密度泛函理论(DFT)研究了硫化物及烯烃在Cu(I)Y分子筛上的化学吸附。利用广义梯度近似方法，采用6T

2、分子筛团簇模型，对硫化物和烯烃在Cu(I)Y分子筛上的吸附行为进行了模拟计算。计算结果表明，在Cu(I)Y分子筛上烯烃分子的吸附能大于噻吩分子，与实验结果一致。通过Mulliken布居数分析硫化物和烯烃在Cu(I)Y分子筛上的吸附行为发现，吸附剂与烯烃双键的络合作用强度强于与硫化物的作用强度，进而导致烯烃对硫化物的脱除效果有明显的影响。关键词：密度泛函理论(DFT)；竞争吸附；烯烃；脱硫中图分类号：O641文献标识码：AMoLECULARSIMULATIoNSTUDIESOFSELECTIVEADSoRPTIoNBEHAVIoURoF

3、SULPHURANDoLEFINCoMPoUNDSoNCu(I)YZEoLITECHENXiaolu，SUNZhaolin，WANGHongguo，WANGKuo，SONGLijuan’。(1．LiaoningKeyLaboratoryofPetrochemicalEngineering，LiaoningUniversityofPetroleumandChemicalEngineering，Fushun113001，China；2．CollegeofChemistry&ChemicalEngineering，ChinaUniversi

4、tyofPetroleum，Dongying257061，China)Abstract：TheinteractionsbetweenolefinorsulphurcompoundsandtheCu(I)Yadsorbentwereinvestigatedbyusingadensityfunctionaltheory(DFT)method．Thecalculationswerebasedontheclustermodelsof6T．Theinteractionenergiescalculatedinthesystemsindicated

5、thattheadsorptionabilityofolefinwasstrongerthanthatofsulphurcompounds，beingconsistentwiththeexperimentalresults．TheresultsoftheMullikenpopulationanalysisindicatedthatthe~r-complexationadsorptionbehaviourofolefinswasstrongerthanthatofsulphurcompounds，resultinginlowerdesu

6、lfurizationefficiencyforproducingultracleanfuels．Keywords：densityfunctionaltheory(DFT)；competitiveadsorption；olefin；desulfurization汽车尾气排放污染已成为日趋严重的社会问题。燃油加氢脱硫(HDS)催化剂已逐步取代FCC为改良大气环境，各国对汽车尾气的排放标准要求催化剂成为石油化工行业中用量最大的催化剂。但越来越苛刻。高品质燃油是实现汽车尾气排放高标该技术需耗费大量的H，易引起辛烷值的降低，准的决定性因素，而

7、硫含量的控制是实现高品质燃且在高温高压下进行，设备投资和操作费用非常昂油中最突出的问题，这使开发燃料油超低硫化技术贵，尤其对燃料油中的大分子稠环噻吩类硫化物衍变得日益紧迫。生物的脱除非常困难。因此选择性吸附脱硫方式的收稿日期：2008—12—01基金项目：国家自然科学基金项目(20476042和20776064)和国家重点基础研究计划“973”项目(2oo7CB2164O3)资助通讯联系人：宋丽娟，Tel：0413—6860658；Fax：0413—6860658；E—mail：lsong@lnpu．edu．cn第1期基于分子模拟技术

8、的Cu(I)Y分子筛对硫化物及烯烃选择性吸附行为的分析83应用越来越引起人们的关注。该过程操作条件温和，位的阳离子是主要的吸附活性中心_3]，因此在上面不但避免了辛烷值下降的问题，且对燃料油中稠环优化好的Y型分子筛上切取