負載型固體雜多酸的制備及其脫硫性能研究.pdf

1、燃油中硫的燃燒能形成SOx，是酸塵降(霧、雨、雪等)形成的主要因素，其中危害最大的當屬酸雨，不僅腐蝕建筑物、樹木，惡化生態(tài)環(huán)境，而且會導致水質酸化、土壤品質、糧食大量減產(chǎn)，給經(jīng)濟帶來巨大損失。近年來隨著人民環(huán)保理念逐漸加強，世界各主要國家紛紛頒布法令限定油中的硫含量，2017年1月1日，我國開始全面實行國五排放標準，當務之急是如何高效脫除燃料油中的難溶含硫化物。
　　氧化脫硫操作條件溫和，對噻吩等雜環(huán)類有機硫化物脫除效率高，且不需

2、要消耗氫氣，是替代加氫脫硫最有希望的深度脫硫技術之一。Keggin結構雜多酸具有脫硫活性高、酸性可調(diào)節(jié)、操作條件溫和等優(yōu)勢而得到廣泛應用。
　　鑒于雜多酸以上諸多優(yōu)勢，本文主要將活性組分固體雜多酸咪唑磷鎢酸負載在多孔載體上，并考察催化劑對油品脫硫效果。研究內(nèi)容如下:
　　首先，采用共沉淀、機械混合、溶膠-凝膠法負載活性組分1-丁基-3甲基咪唑磷鎢酸鹽([BMIM]3HPW)并考察了對DBT(二苯并噻吩)的脫硫性能。結果表明，

3、最佳反應條件是以共沉淀法負載的30wt％[BMIM]3HPW/介孔SiO2為催化劑，催化劑與油質量比0.22％，O/S=6，75℃下攪拌反應120 min，反應完成后水洗，DBT脫除率達到99％以上。對反應后的催化劑進行重復再利用，共沉淀及溶膠凝膠法負載的[BMIM]3HPW/SiO2催化劑具備良好的再生活性，且[BMIM]3HPW/介孔SiO2的穩(wěn)定性要高于[BMIM]3HPW/SiO2。
　　其次，分別采用共沉淀和機械混合法將

4、[Bmim]3PW12O40負載在H2O、HCl、HNO3、NaOH處理過的活性炭上，并探究上述催化劑對DBT的催化性能。實驗結果表明，最佳反應條件為以HNO3-C作為載體，O∶S=10∶1，DMF與模擬油體積比1∶5，60℃下反應2h，[Bmim]3PW12O40/HNO3-C負載量為50wt％時，DBT脫除率最高，達到了86.95％，表明該催化劑催化活性高，工業(yè)應用前景廣闊。
　　再次，主要研究了[Bmim]3PW12O40/

5、SiO2、[Bmim]3PW12O40/C、[Hmim]3PW12O40/SiO2、[Hmim]3PW12O40/C幾種催化劑對200＃溶劑油的脫硫性能。通過以上研究得出，最佳反應條件為O∶S=14∶1，DMF與200＃體積比1∶2，催化劑占油品質量的0.263％，70℃下反應2h，不加乙酸時，以30wt％[Bmim]3PW12O40/SiO2作為催化劑，200＃脫硫率可達到82.5％，加入乙酸后，以30wt％[Bmim]3PW12O4