本文關(guān)鍵詞：新型多酸基固體催化劑的設(shè)計(jì)合成、加氫及氧化脫硫催化性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：加氫脫硫是目前工業(yè)上脫硫的主要方法,找到一種能夠深度加氫脫硫的催化劑是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。多酸催化氧化脫硫反應(yīng)條件溫和,符合現(xiàn)行綠色環(huán)保要求。而多酸催化劑難以從反應(yīng)體系中分離與回收,確是亟待解決的問題。本論文所設(shè)計(jì)制備的多酸基介孔復(fù)合物,能夠高活性催化氧化脫硫反應(yīng),且易于回收和循環(huán)使用。我們設(shè)計(jì)合成了結(jié)構(gòu)優(yōu)異的多酸基固體催化劑,對汽油深度脫硫反應(yīng)具有高效的催化活性。具體研究工作內(nèi)容如下:(1)采用Keggin結(jié)構(gòu)(或雙Keggin結(jié)構(gòu))鋁陽離子結(jié)合陰離子表面活性劑制備了介孔雜化材料(SDS-Al13/30),再通過浸漬法將Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸(HPA)負(fù)載于自制的介孔雜化材料上(SDS-Al13/30-HPA)。FT-IR、XRD和Raman等測試手段的表征結(jié)果表明,雜化材料中多陽離子和多陰離子同為Keggin類型,且結(jié)構(gòu)完整。用其催化模型油品(有機(jī)硫的正己烷溶液)的氧化脫硫反應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SDS-Al13/30-HPA新型復(fù)合材料具有很高的氧化脫硫催化活性。在優(yōu)化的反應(yīng)條件下,溫度60 o C,n(H2O2)/n(S)=10,催化劑占環(huán)己烷溶液質(zhì)量的5%,乙硫醇比其它有機(jī)硫化物(如二苯并噻吩(DBT)或苯并噻吩(BT))更易被氧化脫硫。該系列催化劑易于分離和回收,循環(huán)使用3次后催化脫硫效率無明顯下降。(2)在條型納米HZSM-5沸石上,負(fù)載Keggin結(jié)構(gòu)磷鎢酸(HPW)和Ni(II)組分,制備了復(fù)合多酸基固體酸材料。采用Py-IR和ESR原位表征手段,研究H2還原后,催化劑上金屬氧化物組分和HPW的表面狀態(tài)。以FCC汽油加氫改質(zhì)脫硫?yàn)樘结樂磻?yīng),研究新材料的催化性能。FT-IR證實(shí),焙燒后復(fù)合固體酸催化劑中HPW的Keggin骨架結(jié)構(gòu)未變。經(jīng)47 h催化裂化汽油的加氫改質(zhì)脫硫反應(yīng)后,催化劑上多酸骨架結(jié)構(gòu)仍未被破壞。氫氣還原催化劑的原位ESR表明,HPW結(jié)合Ni(II)后的催化劑,在350 o C焙燒并還原后,其中Ni(II)未被還原為Ni(0),W(VI)在350 o C條件下主要被還原為W(III)。Lewis酸和Br?nsted酸的適宜的酸量和協(xié)同效應(yīng),是復(fù)合固體酸催化劑在深度加氫脫硫反應(yīng)中催化活性改善的主要原因。
【關(guān)鍵詞】：雜多酸 納米HZSM-5 氧化催化 脫硫 Keggin陽離子
【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 1 文獻(xiàn)綜述11-21
• 1.1 雜多酸概述11-12
• 1.1.1 雜多酸的基本結(jié)構(gòu)11
• 1.1.2 Keggin結(jié)構(gòu)雜多陰離子11-12
• 1.1.3 雜多酸的應(yīng)用12
• 1.2 多聚陽離子鋁簡介12-15
• 1.2.1 多聚鋁陽離子[AlO_4Al_(12)(OH)_(24)(H_2O)12]~(7+)13
• 1.2.2 多聚鋁陽離子[(AlO_4)2Al_(28)(OH)_(56)(H_2O)26]~(18+)13-14
• 1.2.3 多聚鋁陽離子Al_8~(10+)和Al_(13)~(15+)14-15
• 1.3 燃油脫硫技術(shù)介紹15-18
• 1.3.1 加氫脫硫技術(shù)15-16
• 1.3.2 氧化脫硫技術(shù)16-17
• 1.3.3 生物氧化技術(shù)17
• 1.3.4 溶劑萃取脫硫技術(shù)17
• 1.3.5 絡(luò)合脫硫技術(shù)17-18
• 1.3.6 吸附脫硫技術(shù)18
• 1.4 多酸催化加氫及氧化脫硫研究進(jìn)展18-19
• 1.5 選題背景及特點(diǎn)19-21
• 2 實(shí)驗(yàn)部分21-24
• 2.1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑21
• 2.2 表征手段21
• 2.3 油品的氧化和加氫脫硫反應(yīng)評價(jià)方法及裝置21-24
• 3 SDS-Al_(13)-HPA固體酸催化劑的催化氧化脫硫性能24-37
• 3.1 引言24
• 3.2 催化劑制備24-25
• 3.3 催化劑的表征25-30
• 3.3.1 傅里葉紅外表征25-27
• 3.3.2 X-射線粉末衍射表征27-28
• 3.3.3 熱重表征28-29
• 3.3.4 固體紫外漫反射表征29
• 3.3.5 拉曼表征29-30
• 3.4 催化劑氧化脫硫性能30-36
• 3.4.1 催化劑對氧化脫硫性能的影響30-33
• 3.4.2 反應(yīng)時間對脫硫效率的影響33-34
• 3.4.3 氧化劑H_2O2的使用量對脫硫率的影響34-35
• 3.4.4 催化劑的循環(huán)使用35
• 3.4.5 催化氧化脫硫的反應(yīng)機(jī)理35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 4 雙Keggin結(jié)構(gòu)Al聚陽離子結(jié)合Keggin陰離子多酸基催化劑氧化脫硫的催化性能37-44
• 4.1 引言37
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分37
• 4.3 催化劑的表征37-40
• 4.3.1 傅里葉紅外表征37-39
• 4.3.2 X-射線粉末衍射表征39-40
• 4.4 催化劑氧化脫硫性能40-43
• 4.4.1 催化劑對不同硫化物脫除的難易程度40
• 4.4.2 不同催化劑對二苯并噻吩氧化脫硫性能40-41
• 4.4.3 反應(yīng)時間對氧化脫硫性能的影響41-42
• 4.4.4 催化劑的循環(huán)使用42
• 4.4.5 氧化脫硫的反應(yīng)過程42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 5 多酸基深度加氫脫硫催化劑的原位表征和催化性能44-54
• 5.1 引言44
• 5.2 催化劑的制備44-45
• 5.3 催化劑的表征45-49
• 5.3.1 傅里葉紅外表征45
• 5.3.2 X-射線粉末衍射表征45-46
• 5.3.3 電子順磁共振表征46-47
• 5.3.4 吡啶脫附紅外表征47-48
• 5.3.5 熱重表征48-49
• 5.4 加氫脫硫催化性能評價(jià)49-51
• 5.5 反應(yīng)后催化劑的表征51-52
• 5.5.1 反應(yīng)后催化劑的表征51
• 5.5.2 反應(yīng)后催化劑的表征51-52
• 5.6 催化活性中心的探討52-53
• 5.7 結(jié)論53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
• 致謝60

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1 郭永剛;李元春;;柴油氧化脫硫技術(shù)的研究進(jìn)展[J];當(dāng)代石油石化;2006年03期

2 劉淑芝;孫蘭蘭;張曉麗;王寶輝;崔寶臣;;柴油氧化脫硫技術(shù)研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2007年02期

3 宗立遠(yuǎn);;柴油氧化脫硫技術(shù)的研究進(jìn)展[J];河北工業(yè)科技;2007年03期

4 李林;唐曉東;鄒雯p，

本文編號：326351