Fe-V-HMS催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以十二胺(DDA)为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用一步合成法合成了双金属负载型Fe-V-HMS介孔分子筛催化剂,并通过FT-IR、XRD等手段对其进行了表征分析。以叔丁基过氧化氢为氧化剂,对Fe-V-HMS催化氧化脱除以正庚烷为溶剂的模拟油中的二苯并噻吩进行了活性评价。采用单因素法考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、氧化剂用量对氧化脱硫效果的影响。结果表明:FeV-HMS催化剂可有效催化氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩,在反应温度60℃、反应时间30 min、氧化剂用量0.03 m L、催化剂用量0.03 g、模拟油5 m L的条件下,脱硫率达到97.41%。介孔分子筛催化剂具有良好的化学性质和热稳定性,在催化领域有着很好的应用前景。     

MoO_3/介孔Al_2O_3-H_2O_2体系用于柴油催化氧化脱硫

用等体积浸渍法制备的MoO3/介孔Al2O3做催化剂,以双氧水做氧化剂,对柴油进行氧化脱硫的研究,考察了MoO3负载量、氧化剂用量、催化剂用量、氧化反应温度和时间对柴油脱硫效果的影响。结果表明,在考察的范围内,最佳催化氧化条件是MoO3负载量为20%、催化剂用量为1.0%、氧化剂H2O2与柴油中硫的摩尔比为12,氧化温度为60℃反应30 min,并且在此条件下柴油的脱硫率为68.4%。     

活性炭负载磷钨酸催化剂的制备及其催化氧化脱硫性能

以活性炭(AC)为载体,磷钨酸(HPW)为活性组分,通过等体积浸渍法制备HPW/AC催化剂,并以二苯并噻吩(DBT)的正十二烷溶液为模拟油(硫含量为800μg/g),H_2O_2为氧化剂,探究催化剂的催化氧化脱硫性能。采用BET、SEM和XRD表征手段对催化剂的结构进行分析。考察了反应温度、反应时间、H_2O_2用量、催化剂用量、乳化剂用量以及模拟油的组成对催化剂催化氧化脱硫效果的影响,最后考察了催化剂的循环使用性能。结果表明,AC经质量分数45%硝酸溶液80℃下活化2h,活性组分HPW的负载质量分数为30%时,所制备的HPW/AC催化剂的氧化脱硫性能最好;最佳反应条件为反应温度80℃,反应时间80min,氧化剂/硫摩尔比n(H_2O_2)/n(S)=12,催化剂用量0.05g/m L,乳化剂用量0.004g/m L。该反应条件下DBT被氧化为二苯并噻吩砜(DBTO_2),用N-甲基吡咯烷酮(NMP)进行萃取,萃取比为1,模拟油的氧化脱硫率达到90.4%。芳香族化合物和烯烃对氧化脱硫效果起到抑制作用,烯烃的影响最为显著,并且催化剂具有良好的稳定性。     

磷钨酸离子液体负载γ-Al_2O_3催化氧化-萃取脱硫

以γ-Al_2O_3为载体、磷钨酸离子液体为活性组分,用共沉淀法制备了[C1imCH_2CH_2COOH]_3PW_(12)O_(40)/γ-Al_2O_3(IL-HPW/γ-Al_2O_3)催化剂,并采用BET、TGA、FTIR、XRD以及SEM表征技术对催化剂进行表征分析。以质量分数为30%的H_2O_2为氧化剂,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为萃取剂,以含二苯并噻吩(DBT)的模拟油品进行氧化萃取脱硫反应,考察了氧化-萃取工艺条件对模拟油脱硫效果的影响。实验结果表明,在催化剂用量质量分数为0.7%(基于模拟油质量),反应时间为60min,n(H_2O_2)∶n(S)=2.5,反应温度为50℃,萃取一次的最佳条件下,其最佳脱硫率为99.2%。该催化剂在直馏柴油中也表现出较高的脱硫活性,在一定的反应条件下,使用N-甲基吡咯烷酮萃取剂萃取4次后,柴油硫含量从477mg/L降到24.4mg/L,脱硫率高达94.88%。     

SBA-15负载磷钼钒杂多酸催化柴油氧化脱硫

以浸渍法制备的SBA-15负载磷钼钒杂多酸（PMoV／sBA-15）为催化剂、H。Oz为氧化剂,对模拟柴油进行催化氧化脱硫,考察了H5PMo10V2040的负载量、反应温度、反应时间、氧化剂和模拟柴油体积比对脱硫效果的影响。确定最优反应条件为：H。PMo10V2040（负载量60％）／SBA-15催化剂用量0．2g、反应温度80℃、反应时间90min、氧化剂和模拟柴油体积比1：5,在此条件下,脱硫率可达98．1％。     

NiY/MCM-41催化剂的制备及催化氧化脱硫研究

采用后合成法制备复合分子筛Y/MCM-41,并以其为载体,用活性组分硝酸镍对其改性,制备Ni-Y/MCM-41催化剂,并利用XRD、BET、N2吸附-脱附对其进行表征。结果表明,复合分子筛同时具有微孔分子筛Y沸石和介孔材料MCM-41分子筛的特征。以硫质量分数为300μg/g的模拟油进行催化氧化脱硫实验,考察了Ni离子的负载量、反应温度、反应时间、催化剂用量、氧化剂用量等工艺条件对脱硫率的影响。结果表明:硝酸镍的负载量为10%,模拟油用量为20 m L,反应温度为70℃,反应时间为80 min,剂油比(催化剂与模拟油的质量比)为1∶70,V(H2O2)/V(油)=0.03时,脱硫率可达86.53%。     

丝光沸石催化燃料油氧化深度脱硫及反应动力学

以噻吩/石油醚模拟油为原料,丝光沸石为催化剂,研究了双氧水催化氧化深度脱硫技术。考察了催化剂及其用量、氧化剂用量、反应温度和反应时间对脱硫效果的影响,以及氧化反应的动力学。在噻吩/石油醚模拟油10 mL、双氧水0.04 mL、丝光沸石0.03 g、氧化温度60℃的反应条件下,氧化90 mln得到的产物采用剂油比为1的甲醇在室温下萃取15 min,噻吩/石油醚模拟油中的噻吩含量由200 mg/L降至23.2 mg/L,脱硫率可达到88.4%。噻吩氧化过程为二级反应,其反应活化能为6 290 kJ/kg。     

MOF-505对二苯并噻吩的高效催化氧化脱硫

采用溶剂热法制备了铜基金属有机框架材料（MOF-505），并将其用于二苯并噻吩（DBT）模拟油的萃取氧化脱硫反应中。通过XRD、FTIR、SEM、XPS和N2吸附-脱附表征了其结构和稳定性，考察了MOF-505对DBT的催化氧化脱硫效果，利用HPLC测定含硫量。结果表明，在DBT和乙腈萃取剂体积均为5 m L，催化剂MOF-505用量为25 mg，反应温度为90℃，质量分数为30%的过氧化氢用量为200μL，反应时间为60 min的条件下，MOF-505对DBT的催化氧化脱硫率高达95.50%，对其同系物苯并噻吩（BT）和4,6-二甲基苯并噻吩（4,6-DMDBT）的脱硫率分别达66.88%和78.93%。经6次催化导致脱硫循环后，MOF-505对DBT模拟油的催化氧化脱硫率保持在91%以上，具有良好的循环利用性。     

Mn-Mo/SiO_2催化剂的制备及其催化柴油氧化脱硫

采用溶胶-凝胶法制备锰离子改性的Si O2负载的磷钼酸催化剂,并采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对催化剂进行表征。考察了催化剂用量、过氧化氢用量、反应温度和反应时间等对模型油(苯并噻吩和二苯并噻吩)和直馏柴油氧化脱硫的影响。结果表明:锰离子改性后,催化剂仍然保持了磷钼酸的Keggin型结构,其活性中心的分散度和比表面积均增加;不同反应条件对模型油的氧化脱硫均有影响,且二苯并噻吩(DBT)较苯并噻吩(BT)更易脱除。正交试验结果显示,各因素对柴油脱硫率的影响由大到小依次为反应时间催化剂用量过氧化氢用量反应温度。在催化剂0.15 g,过氧化氢0.25 mL和反应温度70℃的条件下,反应时间4 h后,直馏柴油的脱硫率达90.3%,油品回收率不低于98%。     

新型催化剂的制备及其用于光催化氧化噻吩的研究

采用钨酸钠、硝酸铋、硝酸银为主要原料,制备了掺杂型可见光催化剂Ag-Bi2WO6粉末。并通过X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射、扫描电子显微镜对其进行表征。选用模拟汽油为对象,考察催化剂的用量、光源、通入空气量对模拟汽油脱硫性能的影响。结果表明,催化剂加入量为1.0 g/L,空气通气量为20 m L/min,400 W金卤灯光照3.0 h,所制备的新型催化剂对模拟汽油的脱硫率可达到89%。     

棉籽油制备生物柴油的研究

采用棉籽油为原料,在催化剂(KOH)的作用下,通过甲醇酯交换反应制备生物柴油;考察了醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间对生物柴油收率的影响;确定了棉籽油酯交换反应的适宜反应条件:醇油物质的量比6:1,催化剂用量1.2%,反应温度60℃,反应时间30 min,在此条件下,柴油收率为96.3%,其质量指标密度、牯度、甲酯和硫含量等符合国外标准.     

HPW/HY-SBA-15催化剂的制备及氧化脱硫性能研究

采用后合成法合成了HY-SBA-15复合分子筛,并以其为载体,负载不同比例的磷钨酸(HPW)制备催化剂.用XRD对HY-SBA-15复合分子筛及HPW/HY-SBA-15催化剂进行了表征,结果表明:适量磷钨酸的引入并没有改变复合分子筛的介孔结构,但会使其衍射峰的强度有所降低.以硫含量为500 μg/g模拟油进行氧化脱硫反应,考察了反应温度、反应时间、磷钨酸负载比例、剂油比、氧化剂用量等工艺条件对脱硫率的影响.研究结果表明:磷钨酸的负载量为20％(质量分数),活化温度为300℃时的HPW/HY-SBA- 15催化剂效果最好,在模拟油用量为30 mL,反应温度50 ℃,反应时间90 min,剂油比(催化剂与模拟油的质量比)为0.02,n(H2O2)∶n(S)=8,无水乙醇用量3 mL的条件下,脱硫率可达95.7％.     

磷钨酸/SBA-15催化氧化-萃取柴油脱硫

以自制的SBA-15为载体,磷钨酸为活性组分,用过量浸渍法制备了HPW/SBA-15催化剂,并采用SEM、BET和TG-DTA对催化剂进行表征分析。H₂O₂为氧化剂,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为相转移剂,以二苯并噻吩（DBT）的模型化合物（DBT为溶质、正辛烷为溶剂）进行氧化脱除为探针反应,考察了磷钨酸负载量和HPW/SBA-15的焙烧温度对催化剂活性的影响,同时考察了氧化-萃取工艺条件对真实柴油脱硫效果的影响。实验结果表明,磷钨酸最佳负载量为30%,HPW/SBA-15在250℃焙烧处理时活性最高;在n(H₂O₂)：n(S)=6、HPW/SBA-15用量为2.5%（基于柴油质量）、CTAB用量为0.4%（基于柴油质量）、萃取级数为4、温度60℃反应1.5h的条件下,柴油硫含量从1317mg/L降到39mg/L,脱硫率达到97.0%、收率不低于85.0%。气相色谱结果显示,该催化氧化脱硫体系容易脱除柴油中加氢难以脱除的二苯并噻吩及其衍生物。     

改性介孔分子筛上直馏柴油催化氧化吸附脱硫研究

合成了磷钨酸改性的SBA-15介孔分子筛,将其用于直馏柴油脱硫,能够实现催化氧化吸附脱硫一步完成,考察各操作条件对脱硫结果的影响,得出最佳操作条件为：氧化剂用量(以氧原子与硫原子物质的量比计）即n(O)∶n(S)=1.28,催化剂用量为柴油质量的5.36%,反应温度为70 ℃,在最佳条件下对反应前后的柴油做硫分布分析,结果表明,沸点小于320 ℃的各类含硫化合物均能有效脱除,直馏柴油的脱硫率达80%。     

甲酸和乙酸对柴油催化脱硫催化剂性能的影响

为满足日益苛刻的柴油含硫标准,目前国内外正在加紧研究柴油非加氢脱硫技术。采用TS-1柴油催化氧化脱硫催化剂可达到较好的脱硫效果,但催化剂用量大,给脱硫操作带来不便。通过加入甲酸、乙酸助催化剂,考查它们对催化剂的性能影响。试验研究表明,采用甲酸、乙酸助剂后,TS-1用量分别下降了50%和61 11%,脱硫率增加了15 63%和18 11%,大大改善了柴油催化氧化脱硫催化剂TS-1的性能,提高了催化活性,脱硫柴油硫含量达到欧洲Ⅱ#柴油标准(总硫<300μg g)。     

氯化胆碱/草酸低共熔溶剂高效脱除模拟油中硫

在100℃下,将草酸与氯化胆碱按照等物质的量混合搅拌制备氯化胆碱/草酸低共熔溶剂(Ch Cl/H_2C_2O_4)。采用红外光谱(IR),热重(TGA)和氢谱(1HNMR)对其结构分别进行了相关表征分析。以Ch Cl/H_2C_2O_4低共熔溶剂作为萃取剂和催化剂,过氧化氢为氧化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩。分别考察了反应温度、过氧化氢用量以及不同含硫化合物对脱硫率的影响。实验表明最优反应条件为5 m L模拟油,1 m L的Ch Cl/H_2C_2O_4低共熔溶剂,0.3 m L的过氧化氢,反应温度为40℃,在160 min的最佳反应条件下DBT的脱除率高达93.4%。结果表明其表观活化能较低。在5次循环反应以后,其脱硫效果略有降低,表明该低共熔溶剂的催化脱硫活性和稳定性较高。     

二氧化硅负载硼钨酸催化氧化柴油脱硫的研究

以二氧化硅负载硼钨酸(HBW)为催化剂,H2O2为氧化剂,以苯并噻吩(BT)模拟柴油中有机硫化物,考察了二氧化硅负载硼钨酸在H2O2为氧化剂存在下氧化脱硫的催化活性,探索了反应温度、反应时间、催化剂负载量和氧化剂V(H2O2)与模拟柴油V(O)比对脱硫率的影响。实验结果表明:二氧化硅负载硼钨酸对苯并噻吩模拟柴油脱硫的最佳条件为硼钨酸负载量75%,反应时间2 h,反应温度50℃,V(H2O2)∶V(O)=1∶5,BT的脱硫率达到97.6%。     

FCC柴油氧气氧化萃取法脱硫研究

以氧气作氧化剂,甲酸作催化剂,N-甲基吡咯烷酮(NMP)作萃取剂,采用催化氧化反应与溶剂萃取相结合的方法对催化裂化柴油进行了氧化萃取脱硫实验。通过单因素实验考察了催化剂用量、催化氧化温度、时间、氧气压力及萃取剂的用量等对催化裂化柴油硫质量分数的影响。通过实验得出最适宜的脱硫条件为:反应温度80℃,反应时间90 min,充氧压力0.6 MPa,V(催化剂)∶V(柴油)=10%。经催化氧化,柴油硫质量分数可从1 694.2μg/g降到190.8μg/g,脱硫率达到88.7%;在V(萃取剂)∶V(柴油)=1.0和室温条件下,用NMP萃取3次,柴油硫质量分数为37.5μg/g,小于50μg/g,达到欧Ⅳ排放标准的要求。     

WO_x-SBA-15催化氧化脱除汽油中噻吩及4,6-二甲基二苯并噻吩

采用水热法合成了一系列不同的WOx-SBA-15催化剂,采用X射线粉末衍射、扫描电镜等对催化剂进行了表征。在汽油的氧化脱硫过程中,考查了WOx-SBA-15中不同的Si与W物质的量比对氧化脱硫率的影响。同时考察了氧化脱硫体系中温度、反应时间、催化剂用量、剂油体积比等对脱硫率的影响。结果表明,催化剂的Si与W物质的量比为SW20时催化效果最好,在该反应体系中最佳的反应条件是:催化剂用量为60 mg,氧化反应时间为30 min,氧化温度为60℃,O/S的摩尔比为30,剂油比为1.25,萃取4次后模拟油的硫质量分数可从1 210.83μg/g降低到2.78μg/g,脱硫率可达99.77%。     

TiO_2-β/SBA-15复合分子筛光催化氧化脱硫

利用过饱和浸渍法制备TiO_2-β/SBA-15复合分子筛,通过XRD、SEM-EDS对复合分子筛进行表征,并将其应用于静态光催化氧化柴油脱硫实验。提出了光催化氧化脱硫的反应机理,并通过GC/AED检测器与Ba(NO_3)_2滴定实验证明了反应机理。考察了催化剂质量浓度、n(H_2O_2)/n(S)、反应温度和反应时间对静态光催化氧化脱硫实验的影响。实验结果表明,TiO_2-β/SBA-15复合分子筛具有良好的催化反应性能,当催化剂质量浓度为4 g/L、n(H_2O_2)/n(S)为2.5、反应温度为60℃、反应时间为3 h时,模拟柴油的脱硫率高达92.3%。