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高性能氧化脱硫催化剂的研制

王雪松  
【摘要】:由于越来越严格的环境法规,柴油超深度脱硫已成为非常紧迫而急需解决的世界性研究课题。尽管传统的加氢脱硫能非常有效地脱除大部分含硫化合物,但是如果生产超低硫油,需要改进现有的反应装置,并研制更高活性的催化剂。为了降低生产成本,各国的研究者正致力于新的深度脱硫方法的研究即非加氢脱硫。在众多的非加氢脱硫中,氧化脱硫因其具有反应条件温和、工艺简单、非临氢操作等特点,成为近年来一个新的研究热点。 在氧化脱硫研究中,大多采用两相体系,反应器大多局限于间歇釜,因为氧化剂是水溶性的,油水两相需要充分的混合。本论文首次采用了油溶性的氧化剂过氧化羟基异丙苯,催化剂采用Mo、P为活性组分,载体选用氧化硅,对二苯并噻吩进行氧化脱除反应研究,并对催化剂进行改性,以提高氧化活性,降低氧硫比。 通过反应数据,以及XRD、XRF、Raman、TPR、TPD和UV-Vis等表征手段和产物GC-MS分析证明:Mo-P/SiO_2与Mo/SiO_2催化剂相比具有较高的活性和寿命,P的加入有利于提高Mo在氧化硅上的分散度,并抑制晶相MoO_3的生成,同时提高催化剂的酸性,Mo-P/SiO_2催化剂在氧硫比为5,温度为70℃的条件下DBT的脱除率可以达到100%,反应活性的提高可能是Mo和P协同作用结果。而改性的Mo-P/SiO_2催化剂比Mo-P/SiO_2催化剂本身具有更高的活性和选择性,CHP的利用率得到了提高。 通过真实柴油的氧化实验,柴油经过氧化后,含硫有机化合物全部转化成为砜类,经过萃取后,柴油中的硫含量下降到1μg/g以下,达到深度脱硫的要求。


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