庚烯与H2S在酸性催化剂上反应机理研究I-硫醇等生成机理

 为了研究催化裂化汽油中硫化物的生成机理,在小型固定流化床(FFB)装置中考察了不同质量分数的庚烯与H₂S在固体酸催化剂上的反应.结果表明, 庚烯与H₂S的反应主要生成噻吩类硫化物、部分硫醇、少量硫醚和痕量四氢噻吩等硫化物；庚烯质量分数越高,生成硫化物的量越多; 噻吩类硫化物中生成量最大的甲基苯并噻吩的生成量也随着庚烯质量分数增加而线性增长.烯烃在催化剂B酸活性中心上吸附形成正碳离子, 正碳离子与H₂S结合生成硫醇,硫醇的生成遵循正碳离子机理.硫醇与烯烃反应生成硫醚.当反应温度为400～500℃,庚烯与H₂S反应中,生成硫醇、硫醚的反应均为放热反应,硫醇的平衡收率较低,硫醚的平衡收率更低一些.     

MoO3-x/SiO2催化剂的制备及其在氧化脱硫中的应用

以钼酸铵为前驱体、亲水性SiO₂为载体,采用等体积浸渍法制备了负载型MoO_3-x/SiO₂系列催化剂。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、紫外光谱(UV-Vis)、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱仪(XPS)和氢气程序升温还原(H₂-TPR)等技术手段对催化剂性质进行表征。以乙腈为萃取剂、过氧化氢为氧化剂的氧化脱硫反应中,研究了催化活性与催化剂表面性质的内在规律关系。结果表明,MoO_3-x活性组分的团聚是抑制氧化脱硫活性的主要原因,适宜的焙烧温度有利于获得所需活性位点且分散性高的催化剂,可有效对H₂O₂快速活化,提高DBTs脱硫率。在焙烧温度为350℃、O/S摩尔比为3、反应温度为60℃的最佳脱硫条件下,苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)的脱除率分别为77.2%、99.3%、96.4%。该催化体系中DBT的脱除率可达到国家脱硫标准(<10μg...     

通过烷基化沉淀法进行的燃料油的脱硫脱氮新工艺

近年来，从保护环境的观点出发对柴油硫含量的限制越来越严格。目前，一般通过加氢精制法脱除柴油中的硫。但是，加氢精制法需要高温、高压等苛刻的反应条件；耗氢量大，同时需要高活性的催化剂；二苯并噻吩(DBT)等烷基置换衍生     

MCM-41分子筛负载金属酞菁在氧化脱硫反应中的催化性能

采用浸渍法将8种金属酞菁分别负载到MCM-41分子筛上制得负载型金属酞菁,通过红外光谱进行表征。以二苯并噻吩(DBT)为反应底物,空气为氧化剂,己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为溶剂考察了这8种催化剂在氧化脱硫反应中的催化活性,筛选出较优催化剂,并对工艺条件进行优化。结果表明,合成的8种负载型金属酞菁催化剂中,MCM-41分子筛负载钴酞菁具有较好的催化性能,最优工艺条件为:剂油比1:1,催化剂用量0.004g·(10 ml模型油)-1,空气流速50 ml·min-1,反应时间1 h,室温,DBT脱硫率最高可达97.56%。DBT的氧化产物为DBT砜。又考察了此催化氧化系统对不同硫化物的催化氧化效果,发现不同硫化物的脱硫率均在90%以上。该催化剂在重复利用4次后脱硫率无明显的降低。     

球形活性炭的制备及其对苯并噻吩的吸附研究

以122型弱酸性酚醛系阳离子交换树脂为炭前驱体,经过炭化和CO2活化,制备球形活性炭(SAC).利用热重分析、扫描电镜、红外光谱和低温N2吸附对材料进行表征.结果表明:制得的球形活性炭比表面积达到799.567 m2/g,孔容为0.969 cm3/g,对苯并噻吩的吸附硫容达到10.3mg/g.用Freundlich和Langmuir模型对吸附平衡数据进行拟合发现:球形活性炭对苯并噻吩的吸附更符合Freundlich模型,表明球形活性炭的吸附活性位不均匀分布;分别用准一级(PFO)、准二级(PSO)、修正的准n级(MPnO)和混阶(MOE)四种动力学速率方程对吸附动力学数据进行拟合,MPnO最适合描述球形活性炭吸附苯并噻吩的动力学过程.     

施氏假单胞菌UP-1降解二苯并噻吩的动力学模型

对施氏假单胞菌(UP-1)降解二苯并噻吩（DBT）的过程进行了宏观动力学研究,以Michaelis-Menten方程为基础确定了UP-1降解DBT的动力学模型。计算得到动力学参数vmax=84.75 mg/(l·h), Km=759.59 mg/l。通过相关指数R2和F值检验,该动力学模型高度显著,两个重要参数取值可信。在考察的底物浓度范围内菌株UP-1降解DBT过程不存在底物抑制作用,但存在产物抑制作用。求得的UP-1休止细胞降解DBT的最大降解速率为88.5 mmol/(kg DC·h),其降解脱硫能力优异。     

金属有机骨架化合物[Cu2（OH）（2,2＇-bipy）2（BTC）·2H2O]n的脱硫性能研究

采用水热法合成出金属有机骨架化合物[Cu2（OH）（2,2’-bipy）2（BTC）·2H2O]n晶体,以此化合物为吸附剂,在常温常压下通过固定床动态吸附实验,考察了其对模型油中的噻吩和苯并噻吩的脱除效果.结果表明,该吸附剂对噻吩、苯并噻吩的饱和吸附容量分别为2.32％,1.20％;采用4A分子筛与吸附剂分层装填的方法可有效解决模型油中的溶解水对吸附脱硫效果的影响;用甲苯对吸附饱和的吸附剂进行再生,再生率达到98％.     

柠檬酸促进NiMoP催化剂上二苯并噻吩脱硫反应

车用燃油中的含硫化合物是大气主要污染物SOx的主要来源,降低燃油中该类化合物含量是减少汽车尾气SOx排放量的重要保障。燃油加氢脱硫技术是满足这一环保要求的最重要手段,技术的关键是研制高效加氢脱硫催化剂。通过在NiMoP浸渍液中添加不同含量的柠檬酸,制备一系列NiMoP/Al₂O₃催化剂,以二苯并噻吩为模型化合物,考察催化剂在制备过程中添加柠檬酸对NiMoP/Al₂O₃催化剂加氢脱硫性能的影响。结果表明,柠檬酸的加入能够提高催化剂的加氢脱硫性能,明显改善NiMoP/Al₂O₃催化剂的加氢性能。     

La/活性炭吸附脱硫动力学模型的研究

采用拟二级(PSO)和修饰的拟n级(MPnO)动力学模型对La/活性炭吸附脱除二苯并噻吩的动力学数据进行模拟,利用决定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)和修正的模型选择因子(AIC_c)来评估模型的优劣,同时通过灵敏度分析对模型参数进行评估。实验结果表明,MPnO动力学模型优于PSO动力学模型;PSO模型的参数可以准确获得,但MPnO模型的参数(反应级数、速率常数和平衡吸附硫容)具有不确定性,由于速率常数和平衡吸附硫容之间存在线性关系,故认为MPnO模型存在过参数化。为了获得更有意义的参数评估,三参数MPnO模型中的平衡吸附硫容通过平衡实验获得,将模型参数减至两个,通过R~2,RMSE和AIC_(cj)评估两参数MPnO模型的优劣。实验结果表明,三参数MPnO模型优于两参数MPnO模型,但动力学数据能够准确评估两参数MPnO模型的参数(反应级数和速率常数)。