一種高效汽油脫臭催化劑的制備與性能表征.pdf

1、本文選用雙核酞菁鈷磺酸鹽(bi-CoSPc)作為輕質(zhì)油品脫臭催化劑,該催化劑具有平面雙核的分子結(jié)構(gòu),這不僅增加了其在堿液中的溶解度,同時也減弱了二氧加合物的形成趨勢,有望在輕質(zhì)油品催化氧化脫臭工藝中具有更高的催化活性和使用壽命.本文以鄰苯二甲酸酐(PA)為原料探索了bi-CoSPc的合成工藝,首先PA經(jīng)磺化制得二磺化苯酐(DSPA),再與均苯四甲酸二酐(PMDA)、尿素及CoCl<,2>反應(yīng),制得bi-CoSPc.結(jié)果發(fā)現(xiàn):高溫磺化過程

2、所需的反應(yīng)溫度過高,導(dǎo)致SO<,3>大量回流,升溫過程緩慢;分離磺化產(chǎn)物過程操作復(fù)雜,并生成大量副產(chǎn)物,同時引入的Ca<'2+>和NH<,4><'+>,影響催化劑對汽油的脫臭性能;在合成反應(yīng)后期體系發(fā)泡嚴(yán)重,致使反應(yīng)不完全,所得產(chǎn)物的收率及純度較低.對所制備的bi-CoSPc脫臭性能進行考察,確定了催化裂化汽油液—液催化氧化脫臭法的適宜條件:反應(yīng)溫度為40℃,反應(yīng)時間為3min,堿液濃度為10wt.﹪,催化劑加入量為1.0g·L<'-1

3、>.在相同的工藝條件下,對比了bi-CoSPc與CoSPc和進口脫臭催化劑(ARI 100-EXL)的脫臭效率,結(jié)果表明:bi-CoSPc對催化裂化汽油的脫臭效率高于CoSPc,與進口脫臭催化劑的脫臭效率相當(dāng).針對bi-CoSPc在合成過程中所出現(xiàn)的問題,本文對bi-CoSPc的合成工藝進行了如下改進:(1)在制備磺化苯酐的過程中,采用催化磺化法,降低了磺化反應(yīng)的溫度,避免了SO<,3>在高溫時的回流.以磺化產(chǎn)物的收率為考察目標(biāo),得到最

4、佳磺化反應(yīng)條件如下:反應(yīng)物摩爾配比(SO<,3>:PA)為2:1,反應(yīng)溫度為180℃,反應(yīng)時間為3h,催化劑的加入量為0.02g·g<'-1>發(fā)煙硫酸.(2)采用Na<,2>SO<,4>直接鹽析法分離磺化產(chǎn)物,避免了Ca<'2+>和NH<,4><'+>的加入,并提高了產(chǎn)物的收率.以產(chǎn)物收率及純度為考察目標(biāo),確定了分離過程最佳的Na<,2>SO<,4>濃度為0.15g·mL<'-1>.(3)在合成反應(yīng)后期,通過向體系中加入NaOH水溶液的