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我国催化裂化汽油占汽油总量的70%-80%,并且硫和烯烃含量较高,开展催化裂化汽油脱硫降烯烃研究,对清洁油品的生产具有重要意义。
本论文以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂,以MoO3为活性组分,粗孔硅胶及氧化钛改性硅胶为载体制备催化剂,对噻吩和1-辛烯的催化氧化反应进行研究,在此基础上利用相应的催化剂对催化裂化汽油的催化氧化脱硫降烯烃效果进行初步的探索。
对噻吩—正庚烷模拟油进行催化氧化研究,结果表明,以钛硅复合氧化物为载体制备的催化剂MoO3/SiO2-TiO2对噻吩氧化的催化效果最好,得到较优化的反应条件为:反应温度70℃,反应时间为2h,TBHP/模拟油(v/v)=1/15,催化剂/油(w/w)=15%,在此条件下,模拟油品中噻吩的氧化脱除率高达93%以上。芳烃对噻吩的催化氧化转化率影响不大,但其反应速率会降低;烯烃使得噻吩的催化氧化转化率和反应速率明显降低。
对1-辛烯的催化氧化进行探索研究发现,1-辛烯在催化剂MoO3/SiO2和TBHP作用下,发生烯烃的环氧化、环氧化物的水解、重排与异构反应,同时存在烯烃本身的聚合和异构等副反应,使得氧化产物复杂,主要的氧化产物为1,2-辛二醇和其他醇、醚及环氧化合物,TBHP转化为叔丁醇,这对汽油辛烷值的提高非常有利。
在对噻吩和1-辛烯催化氧化研究的基础上,对催化裂化汽油进行氧化脱硫降烯烃研究,发现MoO3/SiO2-TiO2催化剂对脱硫效果较好,汽油脱硫率达到70%左右,而MoO3/SiO2催化剂对降烯烃效果较好,汽油的碘值降低36%左右。由于FCC汽油中芳烃和烯烃含量较高,使得真实汽油的脱硫率明显降低,汽油中氧化产物较多,而且分离方法对油品收率和脱硫率的影响很大,因此需要进一步研究高选择性的催化剂和高分离效率的分离方法。