收藏本站
《太原理工大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

AlCl_3负载型催化剂的制备及其催化脱除焦化苯中噻吩和烯烃的研究

王文博  
【摘要】:焦化苯是焦化工业的主要副产物,又是化工原料苯的主要来源。焦化是我国煤炭转化的主要工艺,副产品的产量相对较大,但因成分十分复杂,尤其是体系中噻吩类硫化物的存在,会严重腐蚀设备、导致催化剂中毒。随着下游产品对苯中硫含量的要求越来越严格和国家对环保的日益重视,找到一条具有脱硫效率高、环境污染小、经济效益好的焦化苯精制脱硫方法具有重要的理论意义和应用价值。以固体酸为催化剂的烷基化反应脱除噻吩的方法具有投资成本低、反应条件温和、过程环保、原料处理量大、脱硫效率高等优点,具有较大发展潜力。但其反应活性好、机械强度高、稳定性好的固体酸催化剂的制备是必须解决的关键问题。基于此,本论文主要对A1C13负载型催化剂的制备方法、载体和制备条件进行优化选择,并对其在模拟焦化苯溶液中催化噻吩与烯烃的烷基化反应机理进行初步考察。 首先采用常压气相负载法制备了AlCl3/γ-Al2O3催化剂。并考察了载体粒径、制备温度和时间、AlCl3加入量和载气流量对催化剂活性的影响,通过多种表征手段对催化剂进行了分析。研究结果表明,常压气相负载法可将AlCl3均匀负载在γ-Al2O3上,负载过程主要通过AlCl3与γ-Al2O3表面羟基作用。在低温时AlCl3与载体γ-Al2O3的结合不仅存在化学作用,还存在物理吸附。载体粒径、制备温度和时间、AlCl3加入量和载气流量能够通过调节催化剂的比表面积、活性组分的含量及其在载体表面的分布影响催化剂的活性。在载体γ-Al2O3为10g, AlCl3加入量3g,载体粒径0.198-0.246mm,制备温度200℃,制备时间5h,载气流量100ml/min的条件下,常压气相负载法制得的催化剂活性最佳。该催化剂在噻吩和1-己烯含量分别为0.70mg/mL和4.69mg/mL的苯溶液中,液剂比为20ml/g时,噻吩脱除率可达62.11%。以硅胶为载体,在优选出的最佳制备条件下制取的AlCl3/硅胶催化剂与AlCl3/γ-Al2O3催化剂中所含活性组分含量和催化活性均相差不大,都具有较好的脱除噻吩作用。 然后,分别以γ-A12O3和硅胶为载体,采用高压气相负载法制备AlCl3负载型催化剂,进行苯中噻吩与烯烃烷基化反应的活性评价并与常压负载法制得的催化剂活性比较,结果表明加压气相负载法较常压负载法更具优势;加压负载法中,硅胶比γ-Al2O3更适合作为AlCl3负载型催化剂的载体。改变加压负载法制备催化剂的温度、AlCl3加入量、时间、硅胶的热处理温度等操作参数,制得的AlCl3/硅胶催化剂的催化活性评价及其性能表征结果显示,AlCl3可均匀负载在硅胶载体上,负载过程主要通过AlCl3与硅胶表面羟基作用,以‘'Si-O-Al"的形式结合到硅胶表面上。制备温度、AlCl3加入量、制备时间、硅胶的热处理温度主要通过调节催化剂的比表面积、催化剂上活性组分的含量和活性组分在载体表面的分布而影响其催化活性。硅胶400℃下热处理3h, AlCl3加入质量为2.0g,载体为10.0g,180℃下负载4h制得的AlCl3/硅胶催化剂活性最高,在液剂比为20ml/g时,噻吩脱除率可达94.23%。 最后,研究了AlCl3/硅胶催化剂对苯中噻吩和烯烃烷基化反应的催化作用机理。GC-MS分析表明,AlCl3/硅胶催化剂能够催化噻吩与1-己烯烷基化反应生成2-正丁基-5-乙基噻吩、2-己基噻吩、2-丙基噻吩、2-异己基噻吩、2,4-二甲基噻吩;在40-80℃范围内,噻吩主要通过烷基化反应脱除,且烷基化的反应速率随着反应温度的增加而增大;当烯烃反应完全后,噻吩的转化率基本保持不变;体系中1-己烯与噻吩摩尔比增加,噻吩的转化率也相应提高。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ241.11;O643.3

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄蔚霞,李云龙,汪燮卿;离子液体在催化裂化汽油脱硫中的应用[J];化工进展;2004年03期
2 刘磊,侯凯湖;催化裂化汽油烷基化脱噻吩硫研究进展[J];天津化工;2005年05期
3 单国彬,刘会洲;多孔聚合物载体的制备及吸附脱除二苯并噻吩的初步探索[J];过程工程学报;2002年06期
4 康善娇,窦涛,李强,鲍晓军;FCC汽油吸附脱硫技术研究进展[J];化工进展;2005年04期
5 吴伟,吴丹,郑文涛,武光,韩雪,张密林;三氯化铝负载HY沸石催化β-甲基萘转移烷基化反应[J];现代化工;2004年12期
6 谭小耀,王祥生;脱噻吩精制焦化苯工艺的研究进展[J];化工进展;1998年02期
7 徐志达,曾汉民,陆耘;吸附分离含硫化合物的进展[J];材料科学与工程;1997年04期
8 王囡囡;蒋山;纪敏;贺民;林洁;蔡天锡;;AlCl_3固载化催化剂的制备及其对1-癸烯聚合的催化性能[J];石油化工;2006年05期
9 罗国华,徐新,佟泽民,彭少逸;分子筛催化噻吩类硫化物与烯烃烷基化脱硫研究[J];化学反应工程与工艺;2005年02期
10 王军民,袁铁;超低硫清洁汽油的生产技术进展[J];天然气与石油;2001年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 范明霞;对焦化纯苯进行脱硫精制的研究[D];武汉科技大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗国华,徐新,单希林,佟泽民,彭少逸;催化噻吩类硫化物与烯烃烷基化硫转移反应的固体酸催化剂的失活机理[J];催化学报;2004年08期
2 郭晓亚;颜涌捷;;生物质油精制中失活催化剂的再生及焦炭前驱物分析[J];高校化学工程学报;2006年02期
3 李惠萍;王红梅;蒋登高;刘权;吴鲲;;2-甲基-1,3-丙二醇水溶液密度和粘度的测定及关联[J];高校化学工程学报;2006年04期
4 罗立文;于慧征;孙琳琳;夏道宏;吕仁庆;;甲醇存在时镧改性HZSM-5催化剂对噻吩转化反应的影响[J];高校化学工程学报;2007年01期
5 崔文广,周二鹏,赵地顺,任章启;催化裂化汽油脱硫技术研究进展[J];河北工业科技;2004年02期
6 康善娇,窦涛,李强,鲍晓军;FCC汽油吸附脱硫技术研究进展[J];化工进展;2005年04期
7 刘淑芝;孙兰兰;张晓丽;王宝辉;崔宝臣;;柴油氧化脱硫技术研究进展[J];化工进展;2007年02期
8 黄强,潘鼎,黄永秋;活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用[J];化工新型材料;2002年08期
9 徐新,罗国华,张国英,杨春育,郭新闻;焦化苯中噻吩在酸性沸石催化剂上的催化裂解性能[J];过程工程学报;2001年04期
10 罗国华,徐新,靳海波,佟泽民,彭少逸;FCC汽油中的噻吩类硫化物烷基化硫转移反应脱硫[J];过程工程学报;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 刘文勇;张文成;刘玉鹏;张铁珍;;吸附脱硫技术在清洁燃料生产中的研究与应用进展[A];第2届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2005年
2 亢建平;杜咏梅;李春迎;吕剑;;催化合成挂式四氢双环戊二烯的研究进展[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
3 刘盛林;陈福存;张淑蓉;谢素娟;徐龙伢;王清遐;;焦化苯与催化裂化干气烷基化制乙苯[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
4 方江;武斌;朱家文;陈葵;吴艳阳;;水-2,3-丁二醇-丁醇体系的精馏研究[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年
5 张泽凯;刘盛林;王清遐;徐龙伢;;Hβ催化剂上噻吩烷基化脱硫[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年
6 刘磊;侯凯湖;;噻吩硫烷基化AlCl_3-NKC9催化剂的制备与评价[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
7 张丽;李春虎;侯影飞;冯丽娟;张新玲;翟正;;改性活性半焦对FCC汽油中硫化物的脱除研究[A];第五届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周继红;直接电解两步法处理硫化氢废气的研究[D];中南大学;2000年
2 宋春财;农作物秸秆的热解及在水中的液化研究[D];大连理工大学;2003年
3 张龙;炭化树脂负载杂多酸催化异丁烷与丁烯烷基化反应研究[D];天津大学;2003年
4 谢代梁;电容层析成像技术在两相流参数检测中的应用研究[D];浙江大学;2005年
5 孙新德;苯和乙烯催化蒸馏合成乙苯催化剂和工艺的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2004年
6 刘学武;丙烯环氧化钛硅分子筛催化剂的失活、再生及反应过程研究[D];大连理工大学;2005年
7 宋伟明;介孔分子筛催化脂肪醇乙氧基化反应[D];大连理工大学;2006年
8 田福平;汽油馏分的吸附脱硫及红外光谱研究[D];大连理工大学;2006年
9 吴秀文;MCM-41类介孔分子筛的合成反应机理及对Hg~(2+)吸附性能的研究[D];中国地质大学(北京);2006年
10 唐克;杂原子分子筛的二次合成及其选择性吸附脱硫性能[D];兰州大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘亚敏;微波改性活性炭及微波解吸二硫化碳工艺研究[D];南昌大学;2007年
2 韩雪莲;汽油吸附法深度脱硫吸附剂研究[D];大庆石油学院;2003年
3 张慧;粘胶纤维生产废气治理技术的研究[D];湘潭大学;2003年
4 马庸颇;LiBr-H_2O双吸收热变换器热力过程的模拟与优化[D];大连理工大学;2004年
5 范明霞;对焦化纯苯进行脱硫精制的研究[D];武汉科技大学;2004年
6 刘瑞江;乙醛自聚的原因及阻聚对策的研究[D];南京工业大学;2004年
7 郑斌;毒重石钡矿高温分解特性研究[D];重庆大学;2004年
8 王永;汽油深度脱硫新技术研究[D];南京工业大学;2004年
9 朱菊华;湿式氧化法脱除废气中H_2S新技术研究[D];湘潭大学;2004年
10 闫永辉;化学吸附脱除FCC汽油中含硫化合物的研究[D];北京化工大学;2002年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王树森,凌爱莲,王志忠;煤制脱硫剂的微孔结构及其对SO_2/N_2混合气的分离机理[J];北京工业大学学报;1989年01期
2 石磊,李秀荣,韩树新;磐石等四种泥炭脱除硫化氢能力的研究[J];城市环境与城市生态;1997年04期
3 马爱增;负载型Ni B非晶态合金催化剂的表征及催化性能[J];催化学报;1999年06期
4 柳云骐,刘晨光,阙国和;二苯并噻吩在CoMoN_x催化剂上的加氢脱硫[J];催化学报;2000年04期
5 温朗友,沈师孔,闵恩泽;在杂多酸催化剂上苯和1十二烯的烷基化合成十二烷基苯[J];催化学报;2000年06期
6 郭建维,崔英德,米镇涛,张香文;双环戊二烯加氢异构化合成金刚烷[J];催化学报;2001年03期
7 刘植昌,张彦红,黄崇品,高金森,徐春明;CuCl对Et_3NHCl/AlCl_3离子液体催化性能的影响[J];催化学报;2004年09期
8 孔令艳,李钢,王祥生,王云;TS-1/过氧化氢催化体系中有机硫化物的选择氧化[J];催化学报;2004年10期
9 王云,李钢,王祥生,金长子;Ti-HMS催化氧化脱除模拟燃料中的硫化物[J];催化学报;2005年07期
10 魏昭彬,辛勤,盛世善,陈恒荣,刘敬利,蒋建明;Co-Mo/TiO_2和C0-M0/γ-Al_2O_3加氢脱硫催化剂的研究[J];催化学报;1994年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 范明霞;对焦化纯苯进行脱硫精制的研究[D];武汉科技大学;2004年
2 李玉光;燃料油生物脱硫工艺方法与应用的研究[D];首都师范大学;2005年
3 李继良;萃取精馏法焦化苯精制新工艺的研究[D];天津大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘学芬,张乐,石亚华,聂红,龙湘云;超声波-微波法制备NiW/Al_2O_3加氢脱硫催化剂[J];催化学报;2004年09期
2 王倩,聂红,龙湘云;H_2S对NiW/Al_2O_3和CoMo/Al_2O_3上二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫反应的影响[J];催化学报;2005年05期
3 罗国华,徐新,杨春育,张国英;用氯甲基化脱除焦化苯中噻吩的研究[J];燃料与化工;2001年02期
4 牛海丽;周仕学;张同环;陈海鹏;张光伟;;储氢材料65Mg35C用于噻吩加氢的研究[J];材料导报;2011年06期
5 朱泽霖,李承烈;噻吩在Mo-Ni-Co/Al_2O_3催化剂上的加氢脱硫动力学[J];华东理工大学学报;1996年04期
6 马波,林丹,孙兆林,凌凤香,陈立仁;氧化还原法分离和鉴定柴油中的硫化物[J];炼油设计;2002年05期
7 杨永坛,王征,杨海鹰,陆婉珍;几种汽油脱硫工艺中含硫化合物类型变化规律[J];石油与天然气化工;2004年05期
8 吴朝香;;酸焦油处理新工艺技术研究[J];广州化工;2010年07期
9 蔡丽芬,陈衍珍;噻吩光电化学聚合的研究[J];高等学校化学学报;1991年10期
10 胡奇志,黎宏彦;高效液相色谱法同时测定工业焦化苯中噻吩和二硫化碳[J];色谱;1994年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马薇;李保山;;分子筛负载杂多酸催化剂的研究进展[A];第五届全国工业催化技术与应用年会论文集(下册)[C];2008年
2 袁小亚;李海燕;张政朴;;聚合物负载手性BINOL催化剂的合成及其在不对称催化中的应用[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
3 董娇娇;王剑;申群兵;朱学栋;朱子彬;;负载金属氧化物的Hβ催化剂上C_9~+重芳烃加氢脱烷基反应性能[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年
4 赵惠忠;李轩科;计道珺;汪厚植;张文杰;顾华志;;纳米SiO_2载纳米镍催化剂的制备及在碳纳米管合成中的应用[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
5 梁长海;;金属有机化学气相沉积选控制备负载型催化新材料[A];第七届全国催化剂制备科学与技术研讨会论文集[C];2009年
6 朱志华;徐争勇;于筛成;赫崇衡;徐佩若;;Pd-Au-H_3PO_4/SiO_2催化剂上乙烯直接氧化制乙酸[A];中国化工学会2003年石油化工学术年会论文集[C];2003年
7 金滨;张波;廖江芬;庄新文;郭红云;俞卫华;葛忠华;;负载型ZrO_x/MCM-41催化苯甲醛MPV还原反应的研究[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年
8 马瑞红;金凌云;邢丽琼;鲁继青;罗孟飞;;CrOx/ZrO_2催化剂对甲烷氧化的催化性能[A];第六届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2009年
9 薛屏;;LaFeO_3在不同载体上负载效应的研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
10 秦丽红;曲云龙;田然;;负载型深度加氢脱硫催化剂的研究进展[A];中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院建院50周年学术报告会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;噻吩及其衍生物大有可为[N];中国化工报;2003年
2 本报记者 郑耀辉 通讯员 李允;“那一刻,我只想到里面还有工友”[N];工人日报;2010年
3 佚名 编译;支架术后联合用药的两难[N];医药经济报;2004年
4 陶春祥;各有千秋 联用更佳[N];中国医药报;2004年
5 王乐意;粗苯精制产业环境友好有路可循[N];中国化工报;2009年
6 李立;美国研制出超导塑料[N];中国房地产报;2003年
7 吕楠;杂环类化合物废水处理技术分析[N];中国化工报;2002年
8 ;我国攻克柴油超深度脱硫难题[N];中国环境报;2005年
9 陈新;智能包装技术特点研究[N];中国包装报;2004年
10 孟霖;提升技术 调整结构 开发新品[N];中国化工报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张蕾;煤热解制氢负载型催化剂的制备及其表征[D];中国矿业大学(北京);2009年
2 王洪国;清洁燃料选择性吸附脱硫过程中硫化物吸附行为的研究[D];中国石油大学;2010年
3 邱江华;磷钼杂多化合物的制备及其催化柴油深度脱硫的研究[D];武汉科技大学;2010年
4 吴静;高效低污染糠醛选择加氢催化剂的研究[D];大连理工大学;2009年
5 吴广文;非均相氧化羰基化合成碳酸二苯酯工程化基础研究[D];天津大学;2006年
6 张国;有机分子在分子筛中的吸附和扩散过程的计算机模拟[D];吉林大学;2008年
7 佟拉嘎;含烷基、烷氧基侧基聚噻吩的合成、表征与发光性能[D];大连理工大学;2003年
8 张军伟;乙烯选择性三聚与串联共聚催化体系制备LLDPE[D];浙江大学;2008年
9 沈平;含三苯胺、噻吩的有机光伏材料的设计合成及其性质研究[D];湘潭大学;2008年
10 王亮;杂多酸微乳液催化氧化油品脱硫的研究[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王文博;AlCl_3负载型催化剂的制备及其催化脱除焦化苯中噻吩和烯烃的研究[D];太原理工大学;2012年
2 田仁亮;吸附法脱除及回收焦化粗苯中噻吩的研究[D];武汉科技大学;2011年
3 李仙芝;2-噻吩甲胺的合成研究[D];南昌大学;2010年
4 吴永祥;含噻吩[2,3-b]并噻吩的单体及聚合物的合成与性能研究[D];湘潭大学;2011年
5 边国安;萃取/氧化/吸附法脱除汽油中有机噻吩硫化物的研究[D];华南理工大学;2012年
6 石贞香;3,4-乙烯二氧噻吩及其衍生物的合成工艺研究[D];南京理工大学;2013年
7 张艳军;金属离子改性吸附剂的制备及其对焦化苯中噻吩的脱除研究[D];太原理工大学;2011年
8 伍贤方;五元芳香杂环化合物光解动力学研究[D];浙江理工大学;2009年
9 凌敏燕;焦化苯中噻吩的脱除研究[D];南京理工大学;2012年
10 唐晓林;吸附法脱除轻质油品中噻吩的特性研究[D];华东理工大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026