負載雜多酸催化氧化萃取脫除柴油中硫化物的研究
發(fā)布時間:2022-01-04 08:27
隨著環(huán)保意識的提高,世界各國規(guī)定生產(chǎn)和使用環(huán)境友好的超低硫柴油。傳統(tǒng)的加氫脫硫工藝反應(yīng)條件苛刻、成本高且難以實現(xiàn)深度脫硫。而氧化脫硫工藝因反應(yīng)條件溫和、脫硫率高且綠色環(huán)保,近些年得到廣泛關(guān)注。由于氧化脫硫工藝中常用的磷鎢酸催化劑比表面積小,均相反應(yīng)中難分離,本文制備了負載型磷鎢酸,得到了較好的脫硫效果,同時,負載型催化劑的回收利用降低了工業(yè)成本。本文采用浸漬法制備了磷鎢酸/氧化鋯(HPW/Zr O2)催化劑,利用XRD、FT-IR對催化劑進行結(jié)構(gòu)表征分析。以HPW/Zr O2為催化劑,30%H2O2為氧化劑,十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為相轉(zhuǎn)移劑,對模擬柴油中的硫化物進行催化氧化脫除?疾炝搜趸瘻囟、氧化時間、催化劑用量、CTAB用量和H2O2用量對脫硫率的影響。同時考察了不同真實柴油、不同相轉(zhuǎn)移劑和不同催化劑的脫硫效果。并對真實柴油的萃取劑進行了篩選,進一步考察了萃取溫度、萃取時間、劑油比及萃取級數(shù)對脫硫效果的影響。最后,對催化劑和萃取劑進行了回收利用。實驗結(jié)果表明:通過FT-IR和XRD表征得出,Zr O2是HPW的良好載體,HPW負載后仍可以很好的保持其原有的Keggin結(jié)構(gòu)...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
柴油中典型的噻吩類硫化物[1]
圖 1-2 萃取脫硫流程圖[24]Fig. 1-2A scheme of extraction desulfurization[24]該過程可以在低溫、低壓甚至常溫常壓等溫和條件下進行,能耗比較低,流程簡單不需要氫氣,且脫硫后油品的性質(zhì)不會發(fā)生改變。在萃取脫硫技術(shù)中,尋找合適的萃溶劑是重點,一般萃取劑應(yīng)滿足如下特征[23]:① 對硫化物具有較高的選擇性,但不過高,以便于萃取劑的脫硫后再生;② 萃取后的含硫萃取劑再生工藝簡單、回收率高③ 對油品無污染,與油品不互溶;④ 低毒或者無毒,環(huán)保;⑤ 具有較高的熱力學(xué)化學(xué)穩(wěn)定性,生產(chǎn)廉價,易制備。當(dāng)前,萃取溶劑常為堿性溶液,但脫硫效果不佳,可在堿液中加入一些胺類、酮或砜類有機溶劑,來提高有機含硫化合物在堿性溶劑和油中的分配系數(shù),提高脫硫率與傳統(tǒng)溶劑對比,離子液體溶液無蒸汽壓,使用、運輸和儲藏過程中幾乎無蒸發(fā)或蒸損失少;由于與油品不互溶,不會存在彼此相互污染問題;可減少汽油辛烷值的損失
圖 1-3 使用離子液體的萃取脫硫流程圖Fig. 1-3 Extractive desulfurization process等人[25]合成了五 種類型的離子液體[BuMim][PF4]、[B[BuPy][PF4]、[BePy][PF4]。實驗中的模擬柴油使用正十二烷8×10-6,考察離子液體對其一次萃取脫硫的效果,結(jié)果顯噻吩具有最強的選擇吸收性,而[OcPy][PF4]具有穩(wěn)定性好、,單次脫硫率達 11.6 %。有以上很多優(yōu)點,很多學(xué)者在這方面做了大量研究。但是目如:溶劑回收能耗大、萃取效率低、復(fù)配萃取劑難分離以及。萃取劑的選取以及回收問題是萃取脫硫?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化的關(guān)鍵體作萃取劑能夠減少對環(huán)境有害的有機溶劑的使用,但一次生困難,這些因素都限制了離子液體在實際脫硫中的應(yīng)用。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]車用柴油新標(biāo)準(zhǔn)的硫含量修訂及其影響[J]. 牟明仁,姜莉,張代華,曾澤,李百舸,胡曉靜,孫興權(quán),李強,黃道臣. 沈陽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(04)
[2]發(fā)動機節(jié)能技術(shù)漫談(上)[J]. 程鏡良,于新泉,王家良,褚永森,劉勇. 駕駛園. 2013(08)
[3]氧化法脫除重油催化裂化柴油中的硫化物[J]. 李瑞麗,劉瑛,李波. 化工進展. 2013(08)
[4]負載型雜多酸催化劑在烷烴異構(gòu)化中的研究與應(yīng)用[J]. 汪穎軍,李麗蓉,所艷華,李新宇. 化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù). 2012(03)
[5]生物催化脫硫技術(shù)及其在煉油工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 韓云波. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2010(25)
[6]油品固定化細胞脫硫研究進展[J]. 羅明芳,高紅帥,李玉光,邢建民,李信,劉會洲. 化工進展. 2009(11)
[7]煙曲霉脫除油品中有機硫的實驗研究[J]. 沈齊英,趙鎖奇,李進平. 現(xiàn)代化工. 2009(02)
[8]吸附脫硫技術(shù)生產(chǎn)清潔油品[J]. 張景成,柳云騏,安高軍,柴永明,付慶濤,劉晨光. 化學(xué)進展. 2008(11)
[9]功能化酸性離子液體催化柴油氧化脫硫的研究[J]. 劉丹,桂建舟,王利,張曉彤,宋麗娟,孫兆林. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2008(05)
[10]柴油車與汽油車的排氣污染和其它性能比較[J]. 吳銀山,林寅,林楓. 環(huán)境. 2008(S1)
博士論文
[1]模型油中噻吩類硫化物的氧化和吸附脫硫方法研究[D]. 張紅星.北京化工大學(xué) 2012
[2]雜多酸微乳液催化氧化油品脫硫的研究[D]. 王亮.中國海洋大學(xué) 2011
碩士論文
[1]雙模型介孔SiO2負載磷鎢酸催化劑的制備,表征及催化性能[D]. 戴群和.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[2]磷鎢酸系列催化劑制備與對柴油的氧化脫硫性能[D]. 任祥紅.天津大學(xué) 2007
[3]固體強酸WO3-ZrO2上的正庚烷異構(gòu)化應(yīng)用研究[D]. 徐平.中國科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2005
本文編號:3568036
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
柴油中典型的噻吩類硫化物[1]
圖 1-2 萃取脫硫流程圖[24]Fig. 1-2A scheme of extraction desulfurization[24]該過程可以在低溫、低壓甚至常溫常壓等溫和條件下進行,能耗比較低,流程簡單不需要氫氣,且脫硫后油品的性質(zhì)不會發(fā)生改變。在萃取脫硫技術(shù)中,尋找合適的萃溶劑是重點,一般萃取劑應(yīng)滿足如下特征[23]:① 對硫化物具有較高的選擇性,但不過高,以便于萃取劑的脫硫后再生;② 萃取后的含硫萃取劑再生工藝簡單、回收率高③ 對油品無污染,與油品不互溶;④ 低毒或者無毒,環(huán)保;⑤ 具有較高的熱力學(xué)化學(xué)穩(wěn)定性,生產(chǎn)廉價,易制備。當(dāng)前,萃取溶劑常為堿性溶液,但脫硫效果不佳,可在堿液中加入一些胺類、酮或砜類有機溶劑,來提高有機含硫化合物在堿性溶劑和油中的分配系數(shù),提高脫硫率與傳統(tǒng)溶劑對比,離子液體溶液無蒸汽壓,使用、運輸和儲藏過程中幾乎無蒸發(fā)或蒸損失少;由于與油品不互溶,不會存在彼此相互污染問題;可減少汽油辛烷值的損失
圖 1-3 使用離子液體的萃取脫硫流程圖Fig. 1-3 Extractive desulfurization process等人[25]合成了五 種類型的離子液體[BuMim][PF4]、[B[BuPy][PF4]、[BePy][PF4]。實驗中的模擬柴油使用正十二烷8×10-6,考察離子液體對其一次萃取脫硫的效果,結(jié)果顯噻吩具有最強的選擇吸收性,而[OcPy][PF4]具有穩(wěn)定性好、,單次脫硫率達 11.6 %。有以上很多優(yōu)點,很多學(xué)者在這方面做了大量研究。但是目如:溶劑回收能耗大、萃取效率低、復(fù)配萃取劑難分離以及。萃取劑的選取以及回收問題是萃取脫硫?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化的關(guān)鍵體作萃取劑能夠減少對環(huán)境有害的有機溶劑的使用,但一次生困難,這些因素都限制了離子液體在實際脫硫中的應(yīng)用。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]車用柴油新標(biāo)準(zhǔn)的硫含量修訂及其影響[J]. 牟明仁,姜莉,張代華,曾澤,李百舸,胡曉靜,孫興權(quán),李強,黃道臣. 沈陽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(04)
[2]發(fā)動機節(jié)能技術(shù)漫談(上)[J]. 程鏡良,于新泉,王家良,褚永森,劉勇. 駕駛園. 2013(08)
[3]氧化法脫除重油催化裂化柴油中的硫化物[J]. 李瑞麗,劉瑛,李波. 化工進展. 2013(08)
[4]負載型雜多酸催化劑在烷烴異構(gòu)化中的研究與應(yīng)用[J]. 汪穎軍,李麗蓉,所艷華,李新宇. 化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù). 2012(03)
[5]生物催化脫硫技術(shù)及其在煉油工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 韓云波. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2010(25)
[6]油品固定化細胞脫硫研究進展[J]. 羅明芳,高紅帥,李玉光,邢建民,李信,劉會洲. 化工進展. 2009(11)
[7]煙曲霉脫除油品中有機硫的實驗研究[J]. 沈齊英,趙鎖奇,李進平. 現(xiàn)代化工. 2009(02)
[8]吸附脫硫技術(shù)生產(chǎn)清潔油品[J]. 張景成,柳云騏,安高軍,柴永明,付慶濤,劉晨光. 化學(xué)進展. 2008(11)
[9]功能化酸性離子液體催化柴油氧化脫硫的研究[J]. 劉丹,桂建舟,王利,張曉彤,宋麗娟,孫兆林. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2008(05)
[10]柴油車與汽油車的排氣污染和其它性能比較[J]. 吳銀山,林寅,林楓. 環(huán)境. 2008(S1)
博士論文
[1]模型油中噻吩類硫化物的氧化和吸附脫硫方法研究[D]. 張紅星.北京化工大學(xué) 2012
[2]雜多酸微乳液催化氧化油品脫硫的研究[D]. 王亮.中國海洋大學(xué) 2011
碩士論文
[1]雙模型介孔SiO2負載磷鎢酸催化劑的制備,表征及催化性能[D]. 戴群和.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[2]磷鎢酸系列催化劑制備與對柴油的氧化脫硫性能[D]. 任祥紅.天津大學(xué) 2007
[3]固體強酸WO3-ZrO2上的正庚烷異構(gòu)化應(yīng)用研究[D]. 徐平.中國科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2005
本文編號:3568036
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