固體堿脫硫醇催化劑的制備及催化氧化硫醇性能研究.pdf

1、Merox脫硫醇過(guò)程用于輕質(zhì)油品加工作為成熟工藝目前廣為采用,但存在流程復(fù)雜、廢堿排放量大,嚴(yán)重污染環(huán)境等問(wèn)題.固體堿催化氧化法脫硫醇過(guò)程被認(rèn)為是解決廢堿排放問(wèn)題最有效的方法.但固體堿催化劑容易失活的缺陷,制約了其工業(yè)應(yīng)用進(jìn)程.研究固體堿催化硫醇氧化反應(yīng),具有較高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值,同時(shí),探討固體堿催化劑的失活機(jī)理與再生方法,更具有較高的理論意義.該文以脫除液化氣中的硫醇為背景,研究固體堿催化劑的制備及催化氧化脫硫醇性能,并探討其工業(yè)應(yīng)用的

2、可行性.以共沉淀法和混合法制備了MgO/Al<,2>O<,3>固體堿,負(fù)載活性組分酞菁鈷,制成固體堿脫硫醇催化劑,探討催化劑中Mg/Al摩爾比、助劑NiO的添加和焙燒溫度對(duì)催化劑性能的影響及酸性氣體和擴(kuò)散阻力等對(duì)催化反應(yīng)的影響,研究了催化劑的失活機(jī)理和再生方法,結(jié)果表明:(1)與共沉淀法相比,采用混合法制備的MgO/Al<,2>O<,3>固體堿催化劑具有較高的催化活性和壽命.催化劑中Mg/Al摩爾比增加雖然能使其堿性增強(qiáng),催化活性提高,

3、但也使催化劑在空氣中更易吸附CO<,2>和H<,2>O而失活.(2)催化劑中加入助劑NiO,不但能大大提高其催化活性,還使其催化壽命得以延長(zhǎng).CO<,2>-TPD分析結(jié)果表明,NiO的加入,能使MgO/Al<,2>O<,3>固體堿催化劑表面堿中心的種類和數(shù)目增加.XRD結(jié)果證明Ni<'2+>的存在,占據(jù)了催化劑中MgO晶格上Mg<'2+>的位置,使催化劑表面產(chǎn)生更多的晶體缺陷,增強(qiáng)催化劑的表面堿性,從而改善其催化性能.(3)MgO/Al

4、<,2>O<,3>固體堿脫硫醇催化劑的失活機(jī)理為:催化劑吸附液化氣中的酸性雜質(zhì)如H<,2>S而中毒;液化氣中的硫醇及其催化氧化反應(yīng)產(chǎn)物二硫醚在催化劑上有一定的積累,使催化劑失活;液化氣中的重油殘?jiān)氯舜呋瘎┑奈⒖?使催化劑失活.(4)采用石油醚清洗可使失活的MgO/Al<,2>O<,3>固體堿催化劑得到再生,再生后的催化劑仍有較高的活性和穩(wěn)定性.綜上所述,MgO/Al<,2>O<,3>固體堿催化劑用于硫醇的催化氧化脫除,具有較高的催化