溶膠-凝膠法制備鉬基氧化脫硫催化劑
發(fā)布時(shí)間:2021-02-28 09:24
油品中的含硫化合物經(jīng)燃燒后產(chǎn)生的SOx是形成酸雨的主要因素,也是空氣污染的主要污染物,為了控制環(huán)境污染,車用柴油中硫含量的標(biāo)準(zhǔn)從50 ppmw降至10 ppmw。目前,脫除柴油中含硫化合物的主要方法有技術(shù)較為成熟的加氫脫硫(HDS)以及研究較熱的氧化脫硫(ODS)等非加氫脫硫技術(shù)。而氧化脫硫因其反應(yīng)條件溫和,操作工藝簡單,對(duì)HDS較難脫除的二苯并噻吩(DBT)類含硫化合物有較高的脫除效果,有望成為深度脫硫的可行性方法。在制備催化劑方面,傳統(tǒng)的浸漬法存在攪拌不均勻,分散度不高的問題,而溶膠-凝膠技術(shù)因其制品均勻度高,分散性好,純度高等優(yōu)點(diǎn)逐漸被人所關(guān)注。因此本文主要采用溶膠-凝膠技術(shù)制備鉬基催化劑,考察其氧化脫硫性能。以過氧化環(huán)己酮(CYHPO)為氧化劑,以1000 ppmDBT的甲苯/正庚烷溶液為模擬油品考察催化劑氧化含硫化合物的性能。試驗(yàn)結(jié)果表明溶膠-凝膠法可以顯著提高活性組分在載體上的分散度,從而提高催化劑的活性,50 oC條件下,溶膠-凝膠法制備的MoO3/SiO2催化劑的活性最高可達(dá)99%以...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 柴油中的含硫化合物及危害
1.2 加氫脫硫
1.3 生物脫硫
1.4 吸附脫硫
1.5 萃取脫硫
1.6 氧化脫硫
1.6.1 過氧化氫氧化脫硫體系
1.6.2 分子氧或空氣氧化脫硫體系
1.6.3 超聲波氧化脫硫體系
1.6.4 油溶性氧化劑氧化脫硫體系
1.7 溶膠-凝膠法(Sol-Gel)
1.7.1 溶膠-凝膠法的原理
1.7.2 溶膠-凝膠法的應(yīng)用
1.7.3 溶膠-凝膠法的影響因素
1.8 研究思路和主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 實(shí)驗(yàn)常規(guī)儀器
2.3 催化劑的制備
3/SiO2催化劑的制備"> 2.3.1 MoO3/SiO2催化劑的制備
1.0O/SiO2催化劑的制備"> 2.3.2 MoP1.0O/SiO2催化劑的制備
0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的制備"> 2.3.3 Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的制備
0.05-Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的制備"> 2.3.4 Ce0.05-Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的制備
2的制備"> 2.3.5 SiO2的制備
2.4 催化劑的表征
2.4.1 X射線衍射(XRD)
2物理吸附"> 2.4.2 N2物理吸附
2.4.3 傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)
3程序升溫脫附實(shí)驗(yàn)(NH3-TPD)"> 2.4.4 NH3程序升溫脫附實(shí)驗(yàn)(NH3-TPD)
2.4.5 掃描電鏡(SEM)
2.5 反應(yīng)裝置及產(chǎn)物分析方法
2.5.1 反應(yīng)裝置
2.5.2 產(chǎn)物的測定方法和催化性能的表示方法
3 催化劑表征結(jié)果和氧化脫硫性能研究
3.1 pH的調(diào)變對(duì)溶膠的影響
3/SiO2催化劑成膠狀態(tài)的影響"> 3.1.1 pH的調(diào)變對(duì)制備MoO3/SiO2催化劑成膠狀態(tài)的影響
3.1.2 pH的調(diào)變對(duì)制備改性催化劑成膠狀態(tài)的影響
3.2 催化劑的結(jié)構(gòu)表征
3.2.1 X射線衍射(XRD)
2物理吸附"> 3.2.2 N2物理吸附
3.2.3 傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)
3.2.4 掃描電鏡(SEM)
3.3 氧化脫硫性能研究
3/SiO2催化劑的氧化脫硫性能"> 3.3.1 以CYHPO為氧化劑時(shí)MoO3/SiO2催化劑的氧化脫硫性能
1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能"> 3.3.2 以CYHPO為氧化劑MoP1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能
0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能"> 3.3.3 以CYHPO為氧化劑Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能
0.05-Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能"> 3.3.4 以CYHPO為氧化劑Ce0.05-Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能
3.3.5 氧化劑CYHPO處理后的催化劑的結(jié)構(gòu)表征
3.4 催化劑的酸性表征
3.4.1 吡啶吸附FT-IR
4-TPD"> 3.4.2 NH4-TPD
3.5 本章小結(jié)
4 真實(shí)油品中催化劑性能的考察
0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑在柴油中的活性考察"> 4.1 以CYHPO為氧化劑Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑在柴油中的活性考察
4.2 氧化劑的利用率
0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的氧化脫硫性能"> 4.3 以CHP,TBHP為氧化劑時(shí)Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的氧化脫硫性能
4.3.1 催化劑的氧化脫硫性能
4.3.2 催化劑表征
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離子液體用于燃油萃取脫硫的選擇與過程優(yōu)化[J]. 方靜,張淑婷,李婷婷,李春利. 化工學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]分子氧為氧化劑磷釩酸鹽為催化劑超深度氧化脫除柴油中的二苯并噻吩[J]. 唐南方,趙小平,蔣宗軒,李燦. 催化學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]柴油吸附脫硫工藝條件影響[J]. 羅樹權(quán). 化工技術(shù)與開發(fā). 2014(09)
[4]石油和天然氣生物脫硫技術(shù)分析和展望[J]. 易成高,于寒穎,趙歡,白建輝. 石油化工. 2010(06)
[5]分子氧氧化脫除燃油中有機(jī)噻吩硫研究進(jìn)展[J]. 鄭賓國,梁麗珍,李春光,彭偉功,余謨鑫. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(11)
[6]溶膠-凝膠法制備MoO3-CeO2-SiO2氧化脫硫催化劑[J]. 張健,白秀梅,李翔,王安杰,馬學(xué)虎. 催化學(xué)報(bào). 2009(10)
[7]超聲強(qiáng)化過氧化氫/三氯乙酸催化氧化柴油深度脫硫研究[J]. 張存,馬春艷,劉曉勤. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]Keggin結(jié)構(gòu)磷鉬酸及其鈉鹽催化的二苯并噻吩氧化脫硫反應(yīng)[J]. 祁廣鐸,李翔,王安杰,韓興華,王桂茹. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2008(06)
[9]改性Y分子篩的吸附脫硫性能[J]. 楊玉輝,劉民,宋春山,郭新聞. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2008(04)
[10]負(fù)載型MoO3/SiO2催化劑催化酯交換合成草酸二苯酯的反應(yīng)性能[J]. 邊麗,王勝平,潘發(fā)勇,張永光,馬新賓. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2007(02)
博士論文
[1]Mo-P-O/SiO2催化柴油氧化脫硫研究[D]. 韓興華.大連理工大學(xué) 2014
[2]用于深度脫硫的苯并噻吩類無水催化氧化反應(yīng)研究[D]. 周新銳.大連理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]過氧化環(huán)己酮化學(xué)性質(zhì)及其對(duì)苯并噻唑硫醚氧化反應(yīng)的研究[D]. 于春冕.大連理工大學(xué) 2016
[2]改性Y分子篩吸附脫硫性能研究[D]. 孫慧穎.長春工業(yè)大學(xué) 2015
[3]鉬基催化劑的制備及其在氧化脫硫中的應(yīng)用[D]. 白秀梅.大連理工大學(xué) 2009
[4]高性能氧化脫硫催化劑的研制[D]. 王雪松.大連理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3055648
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 柴油中的含硫化合物及危害
1.2 加氫脫硫
1.3 生物脫硫
1.4 吸附脫硫
1.5 萃取脫硫
1.6 氧化脫硫
1.6.1 過氧化氫氧化脫硫體系
1.6.2 分子氧或空氣氧化脫硫體系
1.6.3 超聲波氧化脫硫體系
1.6.4 油溶性氧化劑氧化脫硫體系
1.7 溶膠-凝膠法(Sol-Gel)
1.7.1 溶膠-凝膠法的原理
1.7.2 溶膠-凝膠法的應(yīng)用
1.7.3 溶膠-凝膠法的影響因素
1.8 研究思路和主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 實(shí)驗(yàn)常規(guī)儀器
2.3 催化劑的制備
3/SiO2催化劑的制備"> 2.3.1 MoO3/SiO2催化劑的制備
1.0O/SiO2催化劑的制備"> 2.3.2 MoP1.0O/SiO2催化劑的制備
0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的制備"> 2.3.3 Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的制備
0.05-Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的制備"> 2.3.4 Ce0.05-Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的制備
2的制備"> 2.3.5 SiO2的制備
2.4 催化劑的表征
2.4.1 X射線衍射(XRD)
2物理吸附"> 2.4.2 N2物理吸附
2.4.3 傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)
3程序升溫脫附實(shí)驗(yàn)(NH3-TPD)"> 2.4.4 NH3程序升溫脫附實(shí)驗(yàn)(NH3-TPD)
2.4.5 掃描電鏡(SEM)
2.5 反應(yīng)裝置及產(chǎn)物分析方法
2.5.1 反應(yīng)裝置
2.5.2 產(chǎn)物的測定方法和催化性能的表示方法
3 催化劑表征結(jié)果和氧化脫硫性能研究
3.1 pH的調(diào)變對(duì)溶膠的影響
3/SiO2催化劑成膠狀態(tài)的影響"> 3.1.1 pH的調(diào)變對(duì)制備MoO3/SiO2催化劑成膠狀態(tài)的影響
3.1.2 pH的調(diào)變對(duì)制備改性催化劑成膠狀態(tài)的影響
3.2 催化劑的結(jié)構(gòu)表征
3.2.1 X射線衍射(XRD)
2物理吸附"> 3.2.2 N2物理吸附
3.2.3 傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)
3.2.4 掃描電鏡(SEM)
3.3 氧化脫硫性能研究
3/SiO2催化劑的氧化脫硫性能"> 3.3.1 以CYHPO為氧化劑時(shí)MoO3/SiO2催化劑的氧化脫硫性能
1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能"> 3.3.2 以CYHPO為氧化劑MoP1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能
0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能"> 3.3.3 以CYHPO為氧化劑Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能
0.05-Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能"> 3.3.4 以CYHPO為氧化劑Ce0.05-Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑氧化脫硫性能
3.3.5 氧化劑CYHPO處理后的催化劑的結(jié)構(gòu)表征
3.4 催化劑的酸性表征
3.4.1 吡啶吸附FT-IR
4-TPD"> 3.4.2 NH4-TPD
3.5 本章小結(jié)
4 真實(shí)油品中催化劑性能的考察
0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑在柴油中的活性考察"> 4.1 以CYHPO為氧化劑Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑在柴油中的活性考察
4.2 氧化劑的利用率
0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的氧化脫硫性能"> 4.3 以CHP,TBHP為氧化劑時(shí)Na0.2-MoP1.0O/SiO2催化劑的氧化脫硫性能
4.3.1 催化劑的氧化脫硫性能
4.3.2 催化劑表征
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離子液體用于燃油萃取脫硫的選擇與過程優(yōu)化[J]. 方靜,張淑婷,李婷婷,李春利. 化工學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]分子氧為氧化劑磷釩酸鹽為催化劑超深度氧化脫除柴油中的二苯并噻吩[J]. 唐南方,趙小平,蔣宗軒,李燦. 催化學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]柴油吸附脫硫工藝條件影響[J]. 羅樹權(quán). 化工技術(shù)與開發(fā). 2014(09)
[4]石油和天然氣生物脫硫技術(shù)分析和展望[J]. 易成高,于寒穎,趙歡,白建輝. 石油化工. 2010(06)
[5]分子氧氧化脫除燃油中有機(jī)噻吩硫研究進(jìn)展[J]. 鄭賓國,梁麗珍,李春光,彭偉功,余謨鑫. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(11)
[6]溶膠-凝膠法制備MoO3-CeO2-SiO2氧化脫硫催化劑[J]. 張健,白秀梅,李翔,王安杰,馬學(xué)虎. 催化學(xué)報(bào). 2009(10)
[7]超聲強(qiáng)化過氧化氫/三氯乙酸催化氧化柴油深度脫硫研究[J]. 張存,馬春艷,劉曉勤. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]Keggin結(jié)構(gòu)磷鉬酸及其鈉鹽催化的二苯并噻吩氧化脫硫反應(yīng)[J]. 祁廣鐸,李翔,王安杰,韓興華,王桂茹. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2008(06)
[9]改性Y分子篩的吸附脫硫性能[J]. 楊玉輝,劉民,宋春山,郭新聞. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2008(04)
[10]負(fù)載型MoO3/SiO2催化劑催化酯交換合成草酸二苯酯的反應(yīng)性能[J]. 邊麗,王勝平,潘發(fā)勇,張永光,馬新賓. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2007(02)
博士論文
[1]Mo-P-O/SiO2催化柴油氧化脫硫研究[D]. 韓興華.大連理工大學(xué) 2014
[2]用于深度脫硫的苯并噻吩類無水催化氧化反應(yīng)研究[D]. 周新銳.大連理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]過氧化環(huán)己酮化學(xué)性質(zhì)及其對(duì)苯并噻唑硫醚氧化反應(yīng)的研究[D]. 于春冕.大連理工大學(xué) 2016
[2]改性Y分子篩吸附脫硫性能研究[D]. 孫慧穎.長春工業(yè)大學(xué) 2015
[3]鉬基催化劑的制備及其在氧化脫硫中的應(yīng)用[D]. 白秀梅.大連理工大學(xué) 2009
[4]高性能氧化脫硫催化劑的研制[D]. 王雪松.大連理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3055648
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