Ce-NaY@席夫碱配合物活化分子氧在油品脱硫中的应用研究
发布时间：2020-07-25 12:30
【摘要】：目前,石油是各国应用最广、也是用量最大的燃料,尤其在运输燃料方面有广泛的应用,如汽油、柴油等。然而,这些燃油中都有一定的硫化物,并且通常以有机硫的形态存在。如非杂环类的硫醇、硫醚和杂环类的噻吩(thiophene)、二苯并噻吩(dibenzothiophene,DBT)及其烷基取代物等。这些有机硫化物燃烧后以SOx的形式排放到大气中,对大气产生污染,直接影响人类的生产生活环境。随着世界各国对油品质量要求越来越严格,传统的加氢脱硫工艺(HDS)能去除硫醇、硫醚等非杂环类硫化物,但是对于杂环类硫化物要想高效、深度脱除较难。为了解决这一困难与挑战,非加氢脱硫方法(NHDS)应运而生。其中,氧化脱硫(ODS)由于不需要氢气、作用条件温和、设备投资费用低等优势受到人们的广泛关注。氧化脱硫使用氧气为氧化剂,主要考虑到其绿色廉价,但是氧气的一个致命缺点是动力学惰性,如何活化分子氧是关键,而已报道的人工氧载体席夫碱金属配合物具有良好的载氧能力。席夫碱(Schiff)是由胺类和羰基缩合形成的化合物,其络合金属离子形成席夫碱金属配合物。席夫碱过渡金属配合物载氧能力较好,能够活化分子氧,改变分子氧的动力学惰性。稀土材料是具有储氧/释氧功能的新材料。CeO2是典型的稀土变价金属氧化物,在Ce3+与Ce4+之间可进行价态转换,因此氧化还原能力较强。本文采用离子交换法,以NaY分子筛为载体,将Ce02引入到分子筛的方钠石笼内,成功制备CeY催化材料。在CeY基础上以“瓶中造船法”将Co(salen)封装于分子筛的“超笼”内,制备具有协同储氧/放氧作用的复合催化材料。利用现代仪器分析手段对材料的形态、活性组分价态等进行相关表征,并对复合材料进行性能测试。具体工作主要如下:1、采用离子交换法,通过“三交三焙”制备CeY稀土催化材料,利用现代仪器分析方法HR-TEM、ICP、XRD、XPS、H2-TPR等多种表征手段对CeY的结构及特性进行表征,结果表明,在500 ℃锻烧,交换三次的情况下CeY具有较好的结构与形貌特征。以正辛烷为溶剂,DBT为目标污染物配置模拟油,以O2为氧化剂,脱除油品中的DBT。结果表明,在反应温度100℃,剂油比0.2g:25mL,DBT浓度200ppm,反应约180 min后,对DBT具有较高的脱除效果。2、以上述制备的CeY为载体,以“瓶中造船法”引入Co(salen),制备Ce-Co(salen)/Y的复合催化材料,通过TEM、ICP、XRD、TG-DTA等对材料进行表征,并在上述条件下进行氧化脱硫实验。结果表明,以CeY为载体,引入Co(salen)后,催化剂的性能有所提升,比单纯的Co(salen)/Y催化剂脱硫效果要好,说明氧化铈与Co(salen)之间确实有协同脱硫的效果。并且催化剂在使用10次后仍有较高的脱硫效果。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE624.5;O641.4
【图文】：
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本文编号：2769833
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE624.5;O641.4
【图文】：
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