以磷钨酸/半焦为催化剂对模拟油氧化脱硫的研究

以双氧水为氧化剂、磷钨酸/半焦(HPW/Sc)为催化剂、N-甲基吡咯烷酮为萃取剂、Span60为乳化剂,对以苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)、 4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)为模型含硫化合物的模拟油进行氧化脱硫研究,考察磷钨酸负载量、氧化温度、氧化反应时间和模拟油中烯烃、芳烃和含氮化合物对含硫化合物脱除的影响。结果表明：催化剂的最佳磷钨酸负载量（w）为30%;在反应时间为60 min、反应温度为60 ℃、HPW/Sc2用量（w）为1.0%、Span60用量（w）为0.36%、n(H2O2)/ n(S)=3的条件下,DBT脱除率可达到99%,含硫化合物的氧化活性由大到小的顺序为DBT?4,6-DMDBT＞BT;模拟油中的苯可促进DBT脱出,而喹啉和环己烯则抑制DBT的脱除。     

负载型磷钨酸催化合成2-氯吡啶-N-氧化物

实验采用浸渍法制备SiO_2负载磷钨酸催化剂;以2-氯吡啶为原料、H_2O_2为氧化剂合成了2-氯吡啶-N-氧化物。讨论了磷钨酸负载量、催化剂用量、反应物配比、反应温度、反应时间等对氧化反应的影响。最佳工艺条件为:磷钨酸的负载量为30%,催化剂用量3.3%,n(2-氯吡啶):n(H_2O_2)=1:6.0;反应温度为80℃;反应时间为30 h,收率高达89.8%。     

磷钼杂多酸离子液体在FCC汽油催化氧化脱硫中的应用

合成了一种磷钼杂多酸离子液体[HMIM]3PMo12O40催化剂,将其用于FCC汽油催化氧化脱硫过程,考察了催化氧化时间、H2O2用量、催化剂用量及反应温度对模拟汽油脱硫率的影响;在最佳工艺条件下,考察了该催化剂对FCC汽油的脱硫效果。结果表明：当催化氧化时间为90 min、反应温度为60 ℃、n(催化剂)/n(S)=0.04、n(H2O2)/n(S)=4时,模拟汽油脱硫率可达91.6%;FCC汽油的脱硫率为87.8%,且催化剂有较好的循环使用性能,前4次循环使用的平均脱硫率为84.9%。     

HMS分子筛负载磷钨酸催化剂的制备及其脱硫性能

以HMS分子筛为载体、磷钨酸(H3PW12O40,简写为PW12)为活性组分,通过超声浸渍法和水热分散法制备了系列PW12/HMS催化剂,并采用FTIR,XRD,SEM,TEM,BET等手段对催化剂的结构和形貌进行表征。以模拟柴油中苯并噻吩的氧化脱除为探针反应对催化剂的脱硫性能进行了研究,考察了催化剂制备方式、PW12负载量、萃取剂类型、催化剂及氧化剂的用量、预氧化时间等因素对脱硫率的影响。表征结果显示,催化剂保持了HMS分子筛的介孔结构及PW12的Keggin结构。实验结果表明,在水热分散法制备的负载量30%(w)的PW12/HMS催化剂用量0.15 g、n(H2O2)∶n(S)=8、萃取剂为乙腈、预氧化时间6min、模拟柴油10 m L、V(模拟柴油)∶V(萃取剂)=1∶1、反应温度60℃、反应时间60 min的条件下,脱硫率达97.81%。     

磷钨酸/氧化锆催化剂催化氧化柴油脱硫

采用过饱和浸渍法制备了负载型催化剂HPW/ZrO_2(HPW为磷钨酸),利用XRD、FTIR和N_2吸附-脱附方法对催化剂进行了表征。以H_2O_2为氧化剂、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为相转移催化剂,对比研究了HPW和HPW/ZrO_2催化剂的氧化脱硫性能,同时考察了氧化反应条件、催化剂的循环使用性能和氧化反应动力学。实验结果表明,HPW/ZrO_2催化剂的脱硫效果优于HPW催化剂;在n(H_2O_2):n(S)=4.0、HPW/ZrO_2催化剂用量为2.5%(基于柴油质量)、CTAB用量为0.25%(基于柴油质量)、氧化温度60℃、氧化时间90 min的条件下脱硫效果最佳,柴油中硫的含量由3 647 mg/L降至72 mg/L,脱硫率达98.0%。催化剂循环使用3次后脱硫率仍达95.3%,且该氧化脱硫反应符合一级动力学。GC-SCD分析结果显示,HPW/ZrO,催化氧化法易脱除柴油中加氢法难以脱除的二苯并噻吩及其衍生物。     

杂多酸催化氧化脱除柴油中的硫化物

制备了磷钨酸季铵盐[HPW][CTAB]2(CTAB为十六烷基三甲基溴化铵)和过氧磷钨酸季铵盐[H2O2][HPW]·[CTAB]2催化剂,采用FTIR和XRD方法对催化剂的结构进行表征。以H2O2为氧化剂,考察了柴油在磷钨酸(HPW)、[HPW]·[CTAB]2和[H2O2][HPW][CTAB]2 3种催化剂下的脱硫效果。实验结果表明,3种催化剂的脱硫率分别为85.9%,92.2%,93.4%;当HPW和CTAB分批次加入反应体系时脱硫效果最好,脱硫率为94.2%。在此基础上对萃取剂种类及其反应条件进行了考察。实验结果表明,以糠醛为萃取剂时的脱硫效果最佳;在反应时间90 min、反应温度60℃、n(H2O2)∶n(S)=3.5、相转移剂CTAB用量0.25%(占柴油的质量),HPW用量1.00%(占柴油的质量)的最佳反应条件下,柴油中的硫含量由3 647 mg/L降至155 mg/L,脱硫率达95.7%。对催化氧化-萃取脱硫机理进行了初步探索。     

磷钨介孔分子筛催化直馏柴油氧化脱硫工艺条件及反应动力学研究

以介孔分子筛SBA-15为载体,磷钨酸为活性组分,采用一锅法工艺制备出磷钨介孔催化剂,使用X射线衍射、透射电子显微镜等分析手段表征了催化剂的结构与性能。在磷钨介孔催化剂存在下,以过氧化氢为氧化剂,研究了工艺条件对辽河油田直馏柴油催化氧化脱硫效果的影响并获得了反应动力学数据。结果表明,磷钨酸负载SBA-15分子筛催化剂具有完整二维六方介孔结构。最佳负载量(质量分数)为30%时,在V(双氧水溶液)/V(直馏柴油)为0.05,m(催化剂)/V(直馏柴油)为0.03 g/mL,氧化温度为70℃,氧化时间为1.5 h的最佳工艺条件下,直馏柴油的脱硫率为80.08%;直馏柴油的氧化脱硫反应为一级反应,表观活化能为37.86 kJ/mol,指前因子为7 210.47。     

硅胶负载磷钨酸催化剂上苯与1-十二烯烷基化

以硅胶为载体 ,用浸渍法制备了不同负载量的磷钨酸催化剂 ,通过X射线衍射 (XRD)、程序升温氨脱附 (NH3-TPD)以及低温N2 吸附技术表征了催化剂的物理化学性质 ,并且考察了催化剂在苯与 1-十二烯烷基化反应中的催化性能。结果表明 ,硅胶负载磷钨酸催化剂具有转化率高、选择性好等特点 ;通过改变催化剂预处理温度和杂多酸负载量 ,可有效地调整催化剂的反应性能 ;磷钨酸最佳负载量为 40 % (质量分数 ) ,催化剂最佳活化温度为 3 0 0℃ ,此时反应转化率为 71 4% ,2 -苯基十二烷的选择性为 41 9%。与HY沸石相比 ,硅胶负载磷钨酸催化剂具有更高的转化率、选择性和稳定性     

HPWA-SBA-15催化氧化吸附脱除汽油中的噻吩硫

以纯硅介孔分子筛SBA-15为载体,磷钨酸为活性组分,采用直接合成法制备HPWA(磷钨酸)-SBA-15催化剂,并用XRD,BET法对负载磷钨酸后的SBA-15的结构进行分析。以过氧化氢特丁基为氧化剂,二苯并噻吩(DBT)的异辛烷溶液为模拟油进行实验,对介孔分子筛催化剂HPWA-SBA-15的氧化吸附脱硫性能进行研究。结果表明,负载磷钨酸以后,催化剂Nb-SBA-15仍具有规则的二维六方介孔结构,仍属于介孔分子材料;磷钨酸负载量为30%时脱硫效果最佳;Nb-SBA-15催化剂具有较高的催化活性和稳定性。在反应温度为70℃,反应时间为60 min,催化剂用量占总质量的2.2%时,脱硫率达到了100%。     

WO3-TiO2/SBA-15的光催化氧化柴油脱硫性能

以钛酸四正丁酯为钛源、钨酸钠为钨源、SBA-15为催化剂载体,采用孔道内水解法制备WO3-TiO2/SBA-15样品并用XRD、BET进行表征,并将其应用于模拟柴油的光催化氧化脱硫实验,考察催化剂用量、n（O）/n（S、反应温度、反应时间等对光催化氧化脱硫的影响。结果表明：在催化剂用量为4 g/L、n（O）/n（S）为8、反应温度为50 ℃、反应时间为2 h的条件下,模拟柴油的脱硫率可达87.9%,催化剂重复使用5次后脱硫率仍可达到64.9%。表明WO3-TiO2/SBA-15催化剂具有较好的光催化氧化脱硫性能和再生性能。     

Ag/γ-Al2O3催化剂催化氧化深度脱硫及反应动力学模型探索

以噻吩/石油醚模拟油为原料、Ag/γ-Al2O3为催化剂、氧气为氧化剂,研究了催化氧化深度脱硫技术,对催化剂进行了X射线衍射（XRD）和低温氮吸附表征,并考察了催化剂用量、反应温度、反应时间和萃取条件对脱硫效果的影响。在噻吩/石油醚模拟油20 mL、Ag/γ-Al2O3催化剂0.12 g、氧化温度70 ℃的反应条件下,氧化50 min后,将得到的产物采用甲醇为萃取剂,在20 ℃、剂油体积比1︰1的条件下萃取30 min,脱硫率达到98.1%。反应动力学研究结果表明,噻吩氧化过程可用一级反应动力学方程式来表示,其表达式为：k＝0.049 45exp[－10 683.4/(RT)]。     

相转移催化氧化-萃取脱除直馏柴油中硫化物的研究

以四丁基溴化铵(TBAB)为相转移剂，采用H2O2-HCOOH催化氧化直馏柴油中含硫化合物，利用N, N-二甲基甲酰胺(DMF)萃取脱除氧化含硫化合物。通过考察TBAB用量、反应温度、反应时间、H2O2和HCOOH用量、剂油比、搅拌速率对柴油脱硫效果的影响，确定适宜的操作条件为：TBAB用量0.10%，反应温度60 ℃，反应时间2.0 h，V(H2O2)/V(柴油)为10%，V(H2O2)/V(HCOOH)=1:2，剂油体积比2∶5，搅拌速率150 r/min。在该反应条件下，直馏柴油的脱硫率达到82.03%，柴油收率为92.02%。模拟柴油脱硫反应动力学结果表明，H2O2-HCOOH相转移催化氧化脱除噻吩硫反应为表观一级反应，活化能为7.47 kJ/mol。     

采用双氧水氧化-萃取耦合法生产超低硫戊烷

 以双氧水为氧化剂,研究混合戊烷催化氧化-萃取耦合脱硫技术,考察了催化剂及其用量、氧化剂用量、甲醇用量、反应温度和反应时间对混合戊烷脱硫效果的影响。结果表明,氧化和萃取过程可以相互促进达到更好的脱硫效果;在混合戊烷10 mL、双氧水0.1 mL、催化剂钨酸0.012 g、甲醇1.6 mL、温度70℃、时间50 min的条件下,混合戊烷中硫的质量浓度由187.3 mg/L降至7.9 mg/L,脱硫率可达95.8%。     

催化裂化柴油空气氧化脱硫工艺研究

实验以空气作氧化剂,甲酸作催化剂,甲醇作萃取剂,以催化氧化反应与溶剂萃取相结合法,对催化裂化柴油进行氧化萃取脱硫。经单因素实验考察了催化剂用量、催化氧化温度、时间、空气压力及萃取剂的用量等对催化裂化柴油硫含量的影响。适宜的脱硫条件为:反应温度80℃,反应时间60 min,空气压力0.6 MPa,催化剂用量10%(与柴油的体积比)。经催化氧化,柴油硫含量可由1 694.2μg/g降至347.3μg/g,脱硫率达79.5%。     

焦化柴油氧化脱硫脱氮工艺条件优化

研究了工艺条件对焦化柴油氧化萃取脱硫脱氮效果的影响。结果表明,氧化体系选用双氧水溶液(H2O2质量分数为30%)和甲酸,以磷钨酸为催化剂,以糠醛为萃取剂,在氧化温度为70℃,恒温回流搅拌时间为60 min,V(氧化体系)/V(焦化柴油)为0.4,V(甲酸)/V(双氧水溶液)为0.5,磷钨酸用量为0.20 g/L,采用二级萃取的优化工艺条件下,可将焦化柴油中硫的质量分数由817.563×10-6降至45.613×10-6,氮质量分数由734.577×10-6降至13.620×10-6。     

Span-60乳化剂用于流化催化裂化柴油氧化脱硫

以Span-60为乳化剂、双氧水为氧化剂、固载磷钨酸的半焦为催化剂,对流化催化裂化(FCC)柴油进行氧化脱硫;考察了反应时间、反应温度、Span-60乳化剂用量和双氧水用量对脱硫率的影响。实验结果表明,FCC柴油氧化脱硫的优化反应条件为:反应时间60m in、反应温度60℃、Span-60乳化剂用量(基于FCC柴油的质量分数)0.6%、双氧水用量(基于FCC柴油的质量分数)2%、催化剂用量(基于FCC柴油的质量分数)1.2%。在此条件下对FCC柴油进行氧化脱硫,FCC柴油中的硫含量由1 400μg/g降至84μg/g,脱硫率达94%。气相色谱分析结果显示,氧化脱硫后FCC柴油中的苯并噻吩衍生物、二苯并噻吩及其衍生物基本上被脱除。     

水热法制备WO3微米棒及其催化脱除二苯并噻吩研究

以钨酸钠和硝酸铵为原料采用水热法制备WO3微米棒。以WO3微米棒为催化剂,H2O2为氧化剂,对模拟油中的二苯并噻吩(DBT)进行催化氧化脱硫研究,考察不同的反应条件对DBT脱除效果的影响,确定适宜的反应条件。结果表明：H2O2/WO3/十六烷基三甲基溴化铵体系对DBT具有较高的脱除率;对于5 mL DBT质量分数为500 μg/g的模拟油,适宜的反应条件为：催化剂WO3纳米棒的用量0.01 g、n(H2O2)/n(DBT)=8、反应温度70 ℃、反应时间1.5 h、萃取剂N-N-二甲基甲酰胺加入量8 mL、萃取时间5 min,在该条件下DBT的脱除率为100%;催化剂循环使用5次后,DBT的脱除率没有明显下降。