雜多酸催化氧化脫除FCC汽、柴油中硫化物的研究.pdf

1、由于世界各國(guó)制定的日益嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)章，液體燃料油的超深度脫硫已經(jīng)成為世界緊急的環(huán)保課題。除此之外，液體燃料電池也需求超低硫或者無硫燃料油。要生產(chǎn)超低硫燃料油，傳統(tǒng)的加氫脫硫技術(shù)需要開發(fā)新型催化劑、提高反應(yīng)溫度和壓力等，條件苛刻、成本昂貴。因此，眾多其他脫硫技術(shù)包括吸附法、氧化法和生物法等被開發(fā)用于生產(chǎn)超低硫燃料。其中，氧化脫硫法因其條件溫和、無需臨氫等優(yōu)點(diǎn)成為被眾多研究人員所青睞。 本文利用一種新型固體催化劑催化氧化脫除FCC汽

2、油、柴油中的含硫化合物的脫硫技術(shù)，以達(dá)到生產(chǎn)超低燃料油的目的。實(shí)驗(yàn)中的催化劑采用等體積浸漬法制備，即將磷鎢雜多酸負(fù)載在改性后的半焦之上制備成具有催化活性和選擇性的新型固體催化劑，然后對(duì)FCC汽、柴油進(jìn)行催化氧化脫硫性能考察。文中還采用XRD對(duì)催化劑進(jìn)行晶型分析；用微庫(kù)倫儀測(cè)定汽油、柴油脫硫率和回收率來評(píng)價(jià)催化劑的催化活性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化氧化脫硫工藝條件；用氣相色譜測(cè)定氧化前后FCC汽、柴油中硫化物成分的變化。 研究結(jié)果表明，催

3、化劑的最佳制工藝為：1)半焦改性：270℃水熱高壓活化4h，120℃烘干；85℃硝酸(45％體積分?jǐn)?shù))活化2h，水洗，120℃烘干。2)磷鎢酸固載：磷鎢酸溶液等體積浸漬改性半焦24h，120℃烘干；固定床450℃焙燒2h，冷卻，即制得磷鎢酸(60wt％)/改性半焦催化劑。對(duì)于高硫汽油，最適宜脫硫工藝為：反應(yīng)時(shí)間1.5h，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)劑油比1:10，催化劑用量1wt％，CTAB用量0.25wt％。萃取工藝則采?。狠腿囟葹槭覝?，萃

4、取劑為90％乙腈+10％蒸餾水，萃取時(shí)間10min，萃取劑油比1:1。在此工藝條件下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為汽油脫硫率為67.2％，回收率為90％。對(duì)于低硫汽油，最佳工藝條件為：反應(yīng)溫度為60℃，催化劑用量為1wt％，反應(yīng)劑油比為1:5，CTAB用量為0.5wt％，反應(yīng)時(shí)間2h。萃取溫度為室溫時(shí)，萃取劑為N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，萃取時(shí)劑油比為1:1，萃取時(shí)間為10min。在此工藝條件下，對(duì)FCC汽油的脫硫率可以達(dá)到96％，但是回收率偏低只有

5、56％。 同時(shí)，采用水溶性氧化劑過氧化氫對(duì)FCC柴油進(jìn)行了脫硫研究，采用正交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)分別考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、劑油比、催化劑用量和CTAB用量等5個(gè)因素在FCC柴油催化氧化脫除硫化物過程的影響。得出5個(gè)因素對(duì)脫硫率影響的主次順序?yàn)椋悍磻?yīng)溫度>劑油比>催化劑用量>CTAB用量>反應(yīng)時(shí)間；對(duì)回收率影響的主次順序?yàn)閯┯捅?CTAB用量>反應(yīng)時(shí)間>催化劑用量>反應(yīng)溫度。結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)得出最佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)