改性HMS分子筛固载磷钨酸催化剂氧化脱硫研究

• 作 者: 代跃利
• 出 处: 东北石油大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 催化氧化脱硫 磷钨酸 分子筛 改性 萃取

为了实现人与自然的可持续发展,世界各国都加强了清洁燃料油的研究开发力度。氧化脱硫技术以其反应条件温和、操作简单、投资成本低廉、对苯并噻吩(BT)及其衍生物具有良好的脱除效果等优点,成为目前燃料油脱硫研究的热点。氧化脱硫技术的关键在于选择合适的催化剂,杂多酸具有高催化活性、高反应选择性及多功能催化等特点,是一类性能良好的氧化脱硫催化剂。其中,负载型杂多酸催化剂以其良好的催化性能和稳定性,受到人们广泛的关注。本文以过氧化氢为氧化剂,氨基改性和金属Cu、Ni、Zn改性的HMS分子筛负载磷钨酸为催化剂,以BT/石油醚模拟油为试验对象,研究催化剂脱硫反应性能,考察了磷钨酸负载量、改性剂使用量、催化剂活化温度对催化剂脱硫性能的影响。选用性能最佳的催化剂对催化裂化(FCC)汽油和加氢汽油进行催化氧化脱硫反应,考察了氧化反应温度、催化剂用量、过氧化氢用量、氧化反应时间对油品脱硫率的影响,同时考察了萃取剂种类、萃取剂用量及萃取次数对汽油收率和脱硫率的影响,对萃取剂进行筛选,并确定最佳的脱硫工艺条件。氨基改性和金属Cu、Ni、Zn改性后的HMS载体具有较大的比表面积,负载磷钨酸后,催化剂的比表面积能达到300m2/g左右。根据催化剂的表征结果表明,改性后的载体能较好地分散磷钨酸,不会影响磷钨酸的Keggin结构。催化氧化脱硫研究结果表明:金属Ni改性的HMS载体负载磷钨酸为最佳的催化剂,金属Ni与硅摩尔比为0.02,磷钨酸负载量为30%,在110℃活化2h,催化剂的使用量为0.45%,过氧化氢与油品的体积比为0.022,氧化反应温度为60℃,反应60min,用体积浓度为90%的1,4-丁内酯水溶液为萃取剂,萃取剂与汽油的体积比为1,萃取时间为1Omin,FCC汽油的脱硫率达到88.75%,油品收率为80.50%,硫含量由初始249μg/g降至28μg/g;加氢汽油的脱硫率为92.51%,油品收率为87.50%,硫含量由初始292μg/g降至22μg/g。经3次萃取后,FCC汽油的脱硫率达到92.20%,加氢汽油的脱硫率达到95.21%,但油品收率降至80%以下。