離子液體及固體酸對(duì)汽油脫硫降烯烴性能的研究.pdf

1、本論文主要對(duì)離子液體、固體酸及離子液體與固體酸復(fù)合的催化劑在汽油中的脫硫降烯烴反應(yīng)性能進(jìn)行研究。
　　 首先，采用微波法合成得到了[BMIm]Br、[BMIm]SbF6等烷基咪唑離子液體，并對(duì)它們進(jìn)行了紅外光譜及理化性質(zhì)的表征。合成[BMIm]Br的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，適宜的合成條件是：微波功率為500W；N-甲基咪唑與溴代正丁烷得摩爾比為1∶1.5；反應(yīng)溫度為80℃；反應(yīng)時(shí)間為1.5小時(shí)。紅外光譜表征結(jié)果表明，所合成的離子液體均

2、具有烷基咪唑型離子液體的典型特征。在所合成的離子液體中[BMIm]SbF6得密度較大，并具有較好的憎水性；而[BMIm]Br與ZnCl2、FeCl3、CuCl2形成的復(fù)合離子液體則易吸水潮解。對(duì)[BMIm]Br、[BMIm]SbF6及[BMIm]SbF6-噻吩配合物分子結(jié)構(gòu)的量子化學(xué)計(jì)算結(jié)果表明，[BMIm]SbF6具有較大的偶極矩和穩(wěn)定化能，且[BMIm]SbF6-噻吩配合物的穩(wěn)定化能較配合之前要高出很多，這進(jìn)一步說(shuō)明[BMIm]Sb

3、F6對(duì)噻吩具有較好的萃取作用。用[BMIm]SbF6對(duì)模擬汽油進(jìn)行脫硫降烯烴的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該離子液體對(duì)模擬汽油具有較好的脫硫性能，而其降烯烴能力非常有限。[BMIm]SbF6對(duì)模擬汽油脫硫的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其脫硫的適宜條件為：反應(yīng)時(shí)間為90分鐘，劑油比為0.25，反應(yīng)溫度為90℃。
　　 其次，通過(guò)浸漬法制備得到了SO2-4/TiO2-Al2O3固體酸催化劑。酸量表征及對(duì)模擬汽油脫硫降烯烴的反應(yīng)結(jié)果表明，制備SO2-4/Ti

4、O2-Al2O3催化劑的適宜條件為：H2SO4浸漬濃度為1.5M，焙燒溫度為550℃，焙燒時(shí)間為4小時(shí)；用SO2-4/TiO2-Al2O3對(duì)模擬汽油脫硫降烯的適宜劑油比為0.15，適宜的反應(yīng)溫度是90℃。
　　 第三，合成了磷鎢雜多酸及負(fù)載型磷鎢雜多酸催化劑。紅外光譜與XRD的表征結(jié)果表明，所合成的磷鎢雜多酸具有典型的Keggin結(jié)構(gòu)特征。酸量表征結(jié)果顯示，在負(fù)載型磷鎢雜多酸中，HPW/SiO2-Al2O3的酸量最大可達(dá)到0.4

5、54mmol/g，且中強(qiáng)酸含量較大。對(duì)模擬汽油脫硫降烯的反應(yīng)結(jié)果表明，單純HPW具有一定的降烯能力，而脫硫作用不明顯；而負(fù)載型HPW的脫硫性能比單純HPW有一定提高，但降烯烴性能反而不如后者。
　　 第四，用大孔陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(IE)對(duì)模擬汽油進(jìn)行脫硫降烯烴的反應(yīng)結(jié)果表明，IE具有較好的脫硫降烯烴性能，其適宜的反應(yīng)條件為：劑油比取0.15，反應(yīng)溫度110℃，反應(yīng)時(shí)間為90分鐘；其脫硫率最高可達(dá)30％左右，降烯率最高可達(dá)20％左右

6、。
　　 第五，對(duì)[BMIm]SbF6(ILSb)與固體酸復(fù)合的一系列催化劑進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果表明，ILSb/(SO2-2/TiO2-Al2O3)復(fù)合催化劑具有較好的脫硫降烯烴性能，其適宜的反應(yīng)條件為：ILSb與SO42-/TiO2-Al2O3的質(zhì)量比為2/3，劑油比為0.15，反應(yīng)溫度90℃，反應(yīng)時(shí)間為90min；其脫硫率最高達(dá)28％，降烯率為8.1％。
　　 第六，將上述各種各種催化劑用于催化裂化(FCC)汽油的脫硫降烯

7、烴反應(yīng)，結(jié)果表明，ILSb/IE催化劑具有最好的脫硫性能，其脫硫率可達(dá)16.5％；ILSb/(SO2-4/TiO2-Al2O3)催化劑在脫硫和降烯烴兩方面的表現(xiàn)都較為突出，其脫硫率可達(dá)15.3％，降烯率可達(dá)10.0％。
　　 第七，用FCC汽油考察了ILSb/(SO2-4/TiO2-Al2O3)和ILSb/IE復(fù)合催化劑的脫硫降烯壽命，結(jié)果表明，前者的反應(yīng)壽命比后者要好，在第二次使用時(shí)，其脫硫率和降烯率仍能保持較高水平。