固體堿脫硫醇催化劑的制備及催化氧化硫醇性能研究.pdf

1、Merox脫硫醇過程用于輕質(zhì)油品加工作為成熟工藝目前廣為采用,但存在流程復(fù)雜、廢堿排放量大,嚴重污染環(huán)境等問題.固體堿催化氧化法脫硫醇過程被認為是解決廢堿排放問題最有效的方法.但固體堿催化劑容易失活的缺陷,制約了其工業(yè)應(yīng)用進程.研究固體堿催化硫醇氧化反應(yīng),具有較高的工業(yè)應(yīng)用價值,同時,探討固體堿催化劑的失活機理與再生方法,更具有較高的理論意義.該文以脫除液化氣中的硫醇為背景,研究固體堿催化劑的制備及催化氧化脫硫醇性能,并探討其工業(yè)應(yīng)用的

2、可行性.以共沉淀法和混合法制備了MgO/Al<,2>O<,3>固體堿,負載活性組分酞菁鈷,制成固體堿脫硫醇催化劑,探討催化劑中Mg/Al摩爾比、助劑NiO的添加和焙燒溫度對催化劑性能的影響及酸性氣體和擴散阻力等對催化反應(yīng)的影響,研究了催化劑的失活機理和再生方法,結(jié)果表明:(1)與共沉淀法相比,采用混合法制備的MgO/Al<,2>O<,3>固體堿催化劑具有較高的催化活性和壽命.催化劑中Mg/Al摩爾比增加雖然能使其堿性增強,催化活性提高,

3、但也使催化劑在空氣中更易吸附CO<,2>和H<,2>O而失活.(2)催化劑中加入助劑NiO,不但能大大提高其催化活性,還使其催化壽命得以延長.CO<,2>-TPD分析結(jié)果表明,NiO的加入,能使MgO/Al<,2>O<,3>固體堿催化劑表面堿中心的種類和數(shù)目增加.XRD結(jié)果證明Ni<'2+>的存在,占據(jù)了催化劑中MgO晶格上Mg<'2+>的位置,使催化劑表面產(chǎn)生更多的晶體缺陷,增強催化劑的表面堿性,從而改善其催化性能.(3)MgO/Al

4、<,2>O<,3>固體堿脫硫醇催化劑的失活機理為:催化劑吸附液化氣中的酸性雜質(zhì)如H<,2>S而中毒;液化氣中的硫醇及其催化氧化反應(yīng)產(chǎn)物二硫醚在催化劑上有一定的積累,使催化劑失活;液化氣中的重油殘渣堵塞了催化劑的微孔,使催化劑失活.(4)采用石油醚清洗可使失活的MgO/Al<,2>O<,3>固體堿催化劑得到再生,再生后的催化劑仍有較高的活性和穩(wěn)定性.綜上所述,MgO/Al<,2>O<,3>固體堿催化劑用于硫醇的催化氧化脫除,具有較高的催化