Ce-NaY@席夫堿配合物活化分子氧在油品脫硫中的應(yīng)用研究.pdf

1、目前，石油是各國應(yīng)用最廣、也是用量最大的燃料，尤其在運(yùn)輸燃料方面有廣泛的應(yīng)用，如汽油、柴油等。然而，這些燃油中都有一定的硫化物，并且通常以有機(jī)硫的形態(tài)存在。如非雜環(huán)類的硫醇、硫醚和雜環(huán)類的噻吩(thiophene)、二苯并噻吩(dibenzothiophene，DBT)及其烷基取代物等。這些有機(jī)硫化物燃燒后以SOx的形式排放到大氣中，對(duì)大氣產(chǎn)生污染，直接影響人類的生產(chǎn)生活環(huán)境。隨著世界各國對(duì)油品質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，傳統(tǒng)的加氫脫硫工藝(H

2、DS)能去除硫醇、硫醚等非雜環(huán)類硫化物，但是對(duì)于雜環(huán)類硫化物要想高效、深度脫除較難。為了解決這一困難與挑戰(zhàn)，非加氫脫硫方法(NHDS)應(yīng)運(yùn)而生。其中，氧化脫硫(ODS)由于不需要?dú)錃?、作用條件溫和、設(shè)備投資費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)受到人們的廣泛關(guān)注。
　　氧化脫硫使用氧氣為氧化劑，主要考慮到其綠色廉價(jià)，但是氧氣的一個(gè)致命缺點(diǎn)是動(dòng)力學(xué)惰性，如何活化分子氧是關(guān)鍵，而已報(bào)道的人工氧載體席夫堿金屬配合物具有良好的載氧能力。席夫堿(Schiff)是由胺

3、類和羰基縮合形成的化合物，其絡(luò)合金屬離子形成席夫堿金屬配合物。席夫堿過渡金屬配合物載氧能力較好，能夠活化分子氧，改變分子氧的動(dòng)力學(xué)惰性。稀土材料是具有儲(chǔ)氧/釋氧功能的新材料。CeO2是典型的稀土變價(jià)金屬氧化物，在Ce3+與Ce4+之間可進(jìn)行價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)換，因此氧化還原能力較強(qiáng)。本文采用離子交換法，以NaY分子篩為載體，將CeO2引入到分子篩的方鈉石籠內(nèi)，成功制備CeY催化材料。在CeY基礎(chǔ)上以“瓶中造船法”將Co(salen)封裝于分子篩的“

4、超籠”內(nèi)，制備具有協(xié)同儲(chǔ)氧/放氧作用的復(fù)合催化材料。利用現(xiàn)代儀器分析手段對(duì)材料的形態(tài)、活性組分價(jià)態(tài)等進(jìn)行相關(guān)表征，并對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行性能測(cè)試。具體工作主要如下:
　　1、采用離子交換法，通過“三交三焙”制備CeY稀土催化材料，利用現(xiàn)代儀器分析方法HR-TEM、ICP、XRD、XPS、H2-TPR等多種表征手段對(duì)CeY的結(jié)構(gòu)及特性進(jìn)行表征，結(jié)果表明，在500℃煅燒，交換三次的情況下CeY具有較好的結(jié)構(gòu)與形貌特征。以正辛烷為溶劑，DBT

5、為目標(biāo)污染物配置模擬油，以O(shè)2為氧化劑，脫除油品中的DBT。結(jié)果表明，在反應(yīng)溫度100℃，劑油比0.2 g∶25 mL，DBT濃度200 ppm，反應(yīng)約180min后，對(duì)DBT具有較高的脫除效果。
　　2、以上述制備的CeY為載體，以“瓶中造船法”引入Co(salen)，制備Ce-Co(salen)/Y的復(fù)合催化材料，通過TEM、ICP、XRD、TG-DTA等對(duì)材料進(jìn)行表征，并在上述條件下進(jìn)行氧化脫硫?qū)嶒?yàn)。結(jié)果表明，以CeY為載體