負(fù)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(dāng)屬酸雨，不僅腐蝕建筑物、樹(shù)木，惡化生態(tài)環(huán)境，而且會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)酸化、土壤品質(zhì)、糧食大量減產(chǎn)，給經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失。近年來(lái)隨著人民環(huán)保理念逐漸加強(qiáng)，世界各主要國(guó)家紛紛頒布法令限定油中的硫含量，2017年1月1日，我國(guó)開(kāi)始全面實(shí)行國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)務(wù)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(duì)噻吩等雜環(huán)類(lèi)有機(jī)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(shù)之一。Keggin結(jié)構(gòu)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(shì)而得到廣泛應(yīng)用。
　　鑒于雜多酸以上諸多優(yōu)勢(shì)，本文主要將活性組分固體雜多酸咪唑磷鎢酸負(fù)載在多孔載體上，并考察催化劑對(duì)油品脫硫效果。研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，采用共沉淀、機(jī)械混合、溶膠-凝膠法負(fù)載活性組分1-丁基-3甲基咪唑磷鎢酸鹽([BMIM]3HPW)并考察了對(duì)DBT(二苯并噻吩)的脫硫性能。結(jié)果表明，

3、最佳反應(yīng)條件是以共沉淀法負(fù)載的30wt％[BMIM]3HPW/介孔SiO2為催化劑，催化劑與油質(zhì)量比0.22％，O/S=6，75℃下攪拌反應(yīng)120 min，反應(yīng)完成后水洗，DBT脫除率達(dá)到99％以上。對(duì)反應(yīng)后的催化劑進(jìn)行重復(fù)再利用，共沉淀及溶膠凝膠法負(fù)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(jī)械混合法將

4、[Bmim]3PW12O40負(fù)載在H2O、HCl、HNO3、NaOH處理過(guò)的活性炭上，并探究上述催化劑對(duì)DBT的催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最佳反應(yīng)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(yīng)2h，[Bmim]3PW12O40/HNO3-C負(fù)載量為50wt％時(shí)，DBT脫除率最高，達(dá)到了86.95％，表明該催化劑催化活性高，工業(yè)應(yīng)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(duì)200＃溶劑油的脫硫性能。通過(guò)以上研究得出，最佳反應(yīng)條件為O∶S=14∶1，DMF與200＃體積比1∶2，催化劑占油品質(zhì)量的0.263％，70℃下反應(yīng)2h，不加乙酸時(shí)，以30wt％[Bmim]3PW12O40/SiO2作為催化劑，200＃脫硫率可達(dá)到82.5％，加入乙酸后，以30wt％[Bmim]3PW12O4