烷基甜菜碱为相转移催化剂的氧化脱硫研究

以烷基甜菜碱为相转移催化剂,过氧化氢为氧化剂,在乳液体系下对成品汽油和催化裂化汽油进行催化氧化深度脱硫。考察了十六烷基甜菜碱和十八烷基甜菜碱的性能,以及催化剂的用量、氧化剂的用量、乳液制备时的转速和反应时间对脱硫效果的影响。结果显示,成品汽油的w（硫）可以降到38／μg／g,脱硫率为84%,催化裂化汽油的例（硫）可以降到36μg／g,脱硫率为88．4％。     

稀土改性多金属氧酸盐的合成、表征及催化燃油深度脱硫研究

采用分步反应,分步酸化法制得硅钼钒前驱体,并通过调合原料配比制得不同钒含量的前驱体H_(4+x)SiMo_(12-x)V_xO_(40)·nH_2O(x为1～4)。以6种稀土La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd对制备的前驱体进行改性,制得24种稀土改性多金属氧酸盐催化剂。通过FT-IR与ICP-OES等表征手段对所制备的多金属氧酸盐催化剂进行系统表征,并考察了24种催化剂的催化活性,确定最优催化剂为CeH_3SiMo_(10)V_2O_(40)。研究了以CeH_3SiMo_(10)V_2O_(40)为催化剂,H_2O_2为氧化剂,乙腈为萃取剂的催化氧化超深度脱硫体系。考察了催化剂用量,氧硫物质的量比,催化剂与氧化剂预接触时间,反应温度及初始硫含量对氧化脱硫效率的影响。实验结果表明,在催化剂用量占模拟油品质量的0.25%、氧硫比为10、催化剂与H_2O_2预接触时间为8min、反应温度60℃、初始硫含量500ppmw的条件下,当反应达到平衡时,模拟油品中的二苯并噻吩已完全脱除。此外,将催化剂用于稳定汽油及催化柴油的催化氧化脱硫也得到了较好的脱硫效果,且催化剂重复使用5次后,仍具有极佳的催化活性。     

柴油空气催化氧化脱硫的探索研究

为克服柴油加氢脱硫技术投资大、操作条件苛刻及污染严重等问题，提出一种空气催化氧化脱硫方法。考察了催化剂种类及其用量、催化氧化温度、时间、空气流速等因素对脱硫效果的影响。实验结果表明，选用粉状白土作脱硫催化剂，在空气流量为1600 ml/min和160 ℃下反应30 min，可将原料油中硫的质量分数从1033×10^－6降到381×10^－6，脱硫率达63.12%。     

MoO_3/介孔Al_2O_3-H_2O_2体系用于柴油催化氧化脱硫

用等体积浸渍法制备的MoO3/介孔Al2O3做催化剂,以双氧水做氧化剂,对柴油进行氧化脱硫的研究,考察了MoO3负载量、氧化剂用量、催化剂用量、氧化反应温度和时间对柴油脱硫效果的影响。结果表明,在考察的范围内,最佳催化氧化条件是MoO3负载量为20%、催化剂用量为1.0%、氧化剂H2O2与柴油中硫的摩尔比为12,氧化温度为60℃反应30 min,并且在此条件下柴油的脱硫率为68.4%。     

磷钨杂多酸季铵盐催化合成环氧大豆油的研究

以磷钨酸和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)合成的磷钨杂多酸季铵盐为催化剂,以大豆油为原料、30%双氧水为氧源,在无羧酸条件下催化合成了环氧化大豆油,探讨了催化剂用量、双氧水用量、反应温度及时间对环氧化反应的影响。结果表明:采用0.3 g自制催化剂,7.5 m L 30%双氧水,在45℃下反应100 min时,环氧值可达6%。     

油酸相转移催化氧化制备壬二酸的研究

以50％过氧化氢为氧化剂,钨化合物为催化剂,在三辛基甲基氯化铵(TOMAC)和双十八烷基二甲基氯化铵(DODMAC)为相转移试剂的条件下,考察了油酸氧化制备壬二酸的催化反应活性。探讨了不同含钨催化剂、相转移试剂、以及催化剂用量对反应的影响,考察了催化剂体系中N与W物质的量比与反应活性的关系。结果表明,油酸在磷钨酸／(50％H2O2)／TOMAC组成的催化体系作用下,控制磷钨酸用量为油酸投料质量的2．0％～3．0％,nN：nW=0．6：1,反应温度为95～100℃,反应时间为8h时,反应转化率为100％,对壬二酸的选择性达到91．5％。     

活性炭负载磷钨酸催化剂的制备及其催化氧化脱硫性能

以活性炭(AC)为载体,磷钨酸(HPW)为活性组分,通过等体积浸渍法制备HPW/AC催化剂,并以二苯并噻吩(DBT)的正十二烷溶液为模拟油(硫含量为800μg/g),H_2O_2为氧化剂,探究催化剂的催化氧化脱硫性能。采用BET、SEM和XRD表征手段对催化剂的结构进行分析。考察了反应温度、反应时间、H_2O_2用量、催化剂用量、乳化剂用量以及模拟油的组成对催化剂催化氧化脱硫效果的影响,最后考察了催化剂的循环使用性能。结果表明,AC经质量分数45%硝酸溶液80℃下活化2h,活性组分HPW的负载质量分数为30%时,所制备的HPW/AC催化剂的氧化脱硫性能最好;最佳反应条件为反应温度80℃,反应时间80min,氧化剂/硫摩尔比n(H_2O_2)/n(S)=12,催化剂用量0.05g/m L,乳化剂用量0.004g/m L。该反应条件下DBT被氧化为二苯并噻吩砜(DBTO_2),用N-甲基吡咯烷酮(NMP)进行萃取,萃取比为1,模拟油的氧化脱硫率达到90.4%。芳香族化合物和烯烃对氧化脱硫效果起到抑制作用,烯烃的影响最为显著,并且催化剂具有良好的稳定性。     

H_2O_2氧化法生产低硫汽油的方法

以H2O2为氧化剂,研究了催化氧化生产低硫汽油技术。考察了催化剂体系以及氧化、萃取条件对脱硫效果的影响。在H2O20.1mL,催化剂磷钨酸0.01g,助催化剂无水乙醇0.08mL,温度30℃,氧化时间30min的条件下,采用N,N-二甲基甲酰胺/糠醛(体积比为4)为萃取剂,萃取温度20℃,静置时间15min,剂油体积比为1,汽油中的含硫质量浓度由407.1mg/L降至22.1mg/L,脱硫率达到94.6%。     

负载型磷钨酸对汽油模型化合物氧化脱硫研究

以噻吩溶液为模型化合物,采用浸渍法将磷钨酸(HPWA)负载在HY分子筛上,并用负载后的催化剂对FCC模拟汽油催化氧化脱硫。考察了氧化温度、催化剂负载量、氧化时间、催化剂用量、氧化剂加入量等工艺条件对脱硫率的影响。研究结果表明,负载型磷钨酸作为催化剂,四丁基溴化铵为相转移催化剂,萃取剂（S）为二甲基亚砜,反应温度40 ℃,反应时间150 min,氧化剂用量为n(H2O2)/n(S)为8时脱硫率可达9289%。反应后模型化合物的硫含量降至36 μg/g,满足我国汽油含硫标准,此方法可用于生产低硫汽油。     

1,3-二乙酸咪唑磷钨酸盐的制备及其对甲基红的光催化降解性能

采用元素分析和红外光谱对所制磷钨酸1,3-二乙酸咪唑盐催化剂进行表征,考察了光照时间、催化剂用量对光催化降解有机染料甲基红效率的影响. 结果表明,无光催化剂时甲基红可直接光解,完全光解所需时间为220 min;催化剂用量为0.02?0.10 g时,对甲基红光降解效率随催化剂用量增加显著提高;加入0.08 g催化剂后,紫外光照射60 min可使甲基红溶液降解完全,降解效率为未加入催化剂时的3倍.     

HPW/HY-SBA-15催化剂的制备及氧化脱硫性能研究

采用后合成法合成了HY-SBA-15复合分子筛,并以其为载体,负载不同比例的磷钨酸(HPW)制备催化剂.用XRD对HY-SBA-15复合分子筛及HPW/HY-SBA-15催化剂进行了表征,结果表明:适量磷钨酸的引入并没有改变复合分子筛的介孔结构,但会使其衍射峰的强度有所降低.以硫含量为500 μg/g模拟油进行氧化脱硫反应,考察了反应温度、反应时间、磷钨酸负载比例、剂油比、氧化剂用量等工艺条件对脱硫率的影响.研究结果表明:磷钨酸的负载量为20％(质量分数),活化温度为300℃时的HPW/HY-SBA- 15催化剂效果最好,在模拟油用量为30 mL,反应温度50 ℃,反应时间90 min,剂油比(催化剂与模拟油的质量比)为0.02,n(H2O2)∶n(S)=8,无水乙醇用量3 mL的条件下,脱硫率可达95.7％.     

过氧磷钨酸催化氧化柴油深度脱硫实验研究

采用十六烷基三甲基溴化铵和磷钨酸反应制得过氧磷钨酸Q3+{PO4[W(O)O4]3[W(O)O4]}3-(Q3+为RH4+),以其为催化剂,H2O2为氧化剂,考察了该体系对柴油中含硫化合物的氧化脱除效果。结果表明,过氧磷钨酸具有较高的催化活性,在反应时间为60min,反应温度为60℃,V(H2O)∶V(柴油)=0.2,w(催化剂)=1.16%的条件下,柴油可脱硫率可达92.23%,动力学研究结果表明,催化氧化反应为表观一级反应。     

氨基功能化HMS负载磷钨酸催化氧化脱硫研究

以硅烷偶联剂(KH-550),采用二次合成的方法对六方介孔二氧化硅HMS分子筛进行氨基表面功能化,并采用浸渍法将磷钨酸(HPW)负载于功能化样品上,即制成负载型磷钨酸催化剂(HPW/NH2/HMS),以过氧化氢为氧化剂,以含苯并噻吩的石油醚作为模拟燃料油,进行催化氧化脱硫的研究。在反应温度为60℃、m(O)∶m(S)=16、m(催化剂)∶m(模拟油)=0.45、反应时间为1.5h条件下,确定了氧化脱硫工艺条件。在最佳工艺条件下,w(硫)由973μg/g降至129μg/g,脱硫率达86.79%。通过对比发现,HPW/NH2/HMS的脱硫效果比HPW的脱硫效果好,负载后催化剂的活性得到大大提高。重复使用7次,脱硫率仍可达83.49%,催化剂重复使用性能较好。     

Catalytic oxidative desulfurization of gasoline using phosphotungstic acid supported on MWW zeolite

Catalysts for the desulfurization of gasoline samples were synthesized via the immobilization of well-dispersed phosphotungstic acid (HPW) on Mobil composition of matter-twenty-two (MWW) zeolite. Characterization results indicated that these catalysts possess a mesoporous structure with the retention of the Keggin structure of immobilized HPW. Relevant reaction parameters influencing sulfur removal were systematically investigated, including HPW loading, catalyst dosage, temperature, initial S-concentration, molar ratio of oxidant to sulfide (O/S), volume ratio of MeCN to model oil (Ext./oil), and sulfide species. The 40 wt-% HPW/MWW catalyst exhibited the highest catalytic activity with 99.6% dibenzothiophene sulfur removal from prepared samples. The 40 wt-% HPW/MWW catalyst was recycled four times and could be easily regenerated. Finally, as an exploratory study, straight-run-gasoline and fluid catalytic cracking gasoline were employed to accurately evaluate the desulfurization performance of 40 wt-% HPW/MWW. Our research provides new insights into the development and application of catalysts for desulfurization of gasoline.     

MIL-101固载磷钨酸催化氧气氧化脱硫性能

采用一步包覆法成功地将磷钨酸（HPW）固载到多金属有机骨架MIL-101中,将其作为催化剂,氧气（O₂）作为氧化剂,用于催化氧化模拟油品的脱硫实验。系统地研究了氧气流速、反应温度、硫含量对脱硫效率的影响,筛选出最佳反应条件,同时考察了空气作为氧化剂用于油品脱硫的可行性。结果表明,当初始硫含量为350 μg·g^-1,氧气流速为90 ml·min^-1,反应温度为75℃,催化剂用量占模拟油品质量的1%,反应时间60 min,二苯并噻吩（DBT）的转化率可达74%。此外,通过重复利用实验证明催化剂有良好的再生活性。     

A novel [Bmim]PW/HMS catalyst with high catalytic performance for the oxidative desulfurization process

To effectively reduce the sulfur content in model fuel, [Bmim]PW/HMS catalyst was synthesized through impregnating the hexagonal mesoporous silica (HMS) support by phosphotungstic acid (HPW) and ionic liquid [Bmim] HSO₄. Physical structure characterizations of the catalysts showed that HMS retained mesoporous structure, and [Bmim] PW was well dispersed on the support of HMS. The catalytic activity of the [Bmim]PW/HMS was evaluated in the oxidative desulfurization process, and the optimal reaction conditions including loading of the catalysts, reaction temperature, catalyst amount, O/S (H₂O₂/sulfur) molar ratio and agitation speed were investigated. Under the optimal reaction conditions, the conversion of benzothiophene (BT), dibenzothiophene (DBT) and 4, 6-dimethyldibenzothiophene (4, 6-DMDBT) could reach 79%, 98%, 88%, respectively.     

FCC柴油氧气氧化萃取法脱硫研究

以氧气作氧化剂,甲酸作催化剂,N-甲基吡咯烷酮(NMP)作萃取剂,采用催化氧化反应与溶剂萃取相结合的方法对催化裂化柴油进行了氧化萃取脱硫实验。通过单因素实验考察了催化剂用量、催化氧化温度、时间、氧气压力及萃取剂的用量等对催化裂化柴油硫质量分数的影响。通过实验得出最适宜的脱硫条件为:反应温度80℃,反应时间90 min,充氧压力0.6 MPa,V(催化剂)∶V(柴油)=10%。经催化氧化,柴油硫质量分数可从1 694.2μg/g降到190.8μg/g,脱硫率达到88.7%;在V(萃取剂)∶V(柴油)=1.0和室温条件下,用NMP萃取3次,柴油硫质量分数为37.5μg/g,小于50μg/g,达到欧Ⅳ排放标准的要求。     

改性介孔分子筛上直馏柴油催化氧化吸附脱硫研究

合成了磷钨酸改性的SBA-15介孔分子筛,将其用于直馏柴油脱硫,能够实现催化氧化吸附脱硫一步完成,考察各操作条件对脱硫结果的影响,得出最佳操作条件为：氧化剂用量(以氧原子与硫原子物质的量比计）即n(O)∶n(S)=1.28,催化剂用量为柴油质量的5.36%,反应温度为70 ℃,在最佳条件下对反应前后的柴油做硫分布分析,结果表明,沸点小于320 ℃的各类含硫化合物均能有效脱除,直馏柴油的脱硫率达80%。     

Deep desulfurization of diesel via peroxide oxidation using phosphotungstic acid as phase transfer catalyst

High sulfur level in diesel fuel has been identified as a major contributor to air pollutant in term of sulfur dioxide (SO_x) through diesel fueled vehicles. The main aim of the present work is to develop a promising methodology for ultra deep desulfurization of diesel fuel using oxidation followed by phase transfer of oxidized sulfur. Experiments were carried out in a batch reactor using n-decane as the model diesel compound and also using commercial diesel feedstock. To remove sulfur tetraoctylammonium bromide, phosphotungstic acid, and hydrogen peroxide were used as phase transfer agent, catalyst and oxidant respectively. The percent sulfur removal increases with increasing the initial concentration of sulfur in fuel and with increasing the reaction temperature. Similar trends were observed when commercial diesel was used to carry out desulfurization studies. The amphiphilic catalyst serves as a catalyst and also as an emulsifying agent to stabilize the emulsion droplets. The effects of temperature, agitation speed, quantity of catalyst and the phase transfer agent were studied to estimate the optimal conditions for the reactions. The sulfur removal from a commercial diesel by phase transfer catalysis has been found effective and removal efficiency was more than 98%. Kinetic experiments carried out for the desulfurization revealed that the sulfur removal results are best fitted to a pseudo first order kinetics and the apparent activation energy of desulfurization was 30.6 kJ/mol.