固體超強(qiáng)酸用于FCC汽油催化氧化脫硫的研究.pdf

1、由于汽油中含硫化合物的燃燒被認(rèn)為是造成環(huán)境污染的主要原因，為了減少污染，世界制定新的法規(guī)限制汽油中的硫含量。我國(guó)FCC汽油占汽油總量的70％-80％，因此進(jìn)行FCC汽油的脫硫研究對(duì)降低汽油硫含量具有重要的意義。相對(duì)傳統(tǒng)的加氫脫硫(HDS)工藝，探索新的的脫硫途徑成為必然，目前，氧化脫硫法由于其反應(yīng)條件溫和、設(shè)備簡(jiǎn)單和脫硫效果好等優(yōu)點(diǎn)，已成為最有前景的脫硫技術(shù)之一。 本論文采用了催化氧化-萃取的方法對(duì)FCC汽油中的硫化物進(jìn)行脫硫的

2、研究，以尋找一種高效、廉價(jià)和選擇性高的汽油脫硫催化氧化體系為目的，制備出了固體超強(qiáng)酸催化劑半焦負(fù)載SO2-4/Fe2O3、SO2-4/ZrO2和SO2-4/ZrO2-SiO2，在常溫常壓下對(duì)FCC汽油進(jìn)行催化氧化，氧化后的汽油經(jīng)極性溶劑萃取。文中考察了氧化脫硫反應(yīng)中的催化劑類(lèi)型、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、雙氧水用量和催化劑用量等因素對(duì)脫硫效果的影響。結(jié)果表明，反應(yīng)溫度對(duì)脫硫率的影響較為復(fù)雜，但是，反應(yīng)溫度過(guò)高，F(xiàn)CC汽油回收率會(huì)變低；在催化劑

3、存在下，過(guò)氧化氫具有選擇氧化的特性，一定量的過(guò)氧化氫會(huì)對(duì)氧化反應(yīng)產(chǎn)生促進(jìn)作用，過(guò)量后反而會(huì)氧化不飽和烴類(lèi)。另外，還考察萃取劑種類(lèi)、萃取劑濃度和劑油比等因素對(duì)脫硫效果的影響。 對(duì)催化劑半焦負(fù)載SO2-4/Fe2O3而言，最佳脫硫工藝條件為：汽油與雙氧水的體積比15：2，催化劑用量量3wt．％，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間1.5h時(shí)，萃取劑選用N，N-二甲基甲酰胺，萃取劑與汽油體積比1：1，萃取時(shí)間20min，萃取溫度室溫。汽油脫硫率可

4、達(dá)69.5％。 對(duì)催化劑SO2-4/ZrO2而言，最佳脫硫工藝條件為：汽油與雙氧水的體積比10：1，催化劑用量3wt．％，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間1h，攪拌速率1000rpm。萃取劑選用N，N-二甲基甲酰胺，萃取劑與汽油體積比1：1，萃取時(shí)間20min，萃取溫度室溫。汽油脫硫率可達(dá)50.8％。 本文重點(diǎn)考察了SO2-4/ZrO2-SiO2的催化性能。由正交試驗(yàn)得出，對(duì)脫硫率影響大小的因素順序?yàn)榉磻?yīng)溫度＞催化劑用量＞H2O

5、2用量＞反應(yīng)時(shí)間。對(duì)于萃取劑的選擇，實(shí)驗(yàn)表明選用90％乙睛的水溶液在1：1萃取條件下效果最理想且萃取時(shí)間20min，萃取溫度室溫，攪拌速率1000rpm最佳的工藝條件為：催化劑用量0.3wt％，氧化劑用量(油劑比)10：1，反應(yīng)溫度35℃，反應(yīng)時(shí)間1h，脫硫率最高達(dá)到62％。 FCC汽油經(jīng)過(guò)氧化．萃取脫硫之后，由GC-FPD分析發(fā)現(xiàn)，脫硫油中BT和MBT類(lèi)硫化物基本被脫除，說(shuō)明催化氧化-萃取脫硫能夠有效地脫除汽油中加氫難于脫除