一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术为一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法。一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备改性载体：将金属盐完全溶解于过量酸溶液中，通过碱液调节pH后，陈化、洗涤、干燥、研磨、煅烧，得改性载体；(2)制备负载型催化剂：将改性载体完全溶解于水中后，得载体溶液；将杂多酸加入到载体溶液中，并浸渍、干燥，得所述的负载型催化剂。本发明专利技术所述的一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法，通过对载体改性，提高催化剂的催化性能；制备的负载型催化剂简单、高效、廉价，稳定性高，易于回收，可多次循环利用，且其制备简单，操作方便，制备成本低，易于回收。

A Supported Catalyst for Catalytic Oxidative Desulfurization Reaction and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法
本专利技术属于化学领域，具体涉及一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法。
技术介绍
由于国际对石油需求量的日益增加和环境的不断恶化，政府已出台了严格的法律法规，将石油产品中的硫含量限制在10ppm以下。油料中的硫化物燃烧后主要以SOx的形式存在，其不但对机动车发动机造成腐蚀，而且对空气造成严重污染，雾霾、PM2.5的产生的主要原因就是汽车尾气的排放。因此，有效降低油品中硫含量已成为世界关注热点，使石油产品的超深度脱硫研究工作显得尤其重要。目前，越来越多的研究者致力于降低石油产品中的硫含量。目前，燃油脱硫技术分为加氢脱硫和非加氢脱硫。加氢脱硫技术虽然在工业上得到了广泛的应用，但其主要脱除硫醇、硫醚等有机硫，并不能完全脱除杂环硫化物及其衍生物，如二苯并噻吩、苯并噻吩等顽固有机硫，并且操作条件苛刻，操作成本高。而近年发展起来的氧化脱硫(ODS)具有脱硫能力强、经济、工艺简单、催化条件温和等优点，可以作为加氢脱硫的有益补充。氧化脱硫的原理是把含硫化合物氧化成为相应的砜或亚砜，使其分子极性增强，可以通过吸附或萃取的方法脱除，达到深度脱硫的效果。但是，现有的用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂催化性能差，且稳定性差，每次用过后，脱除率下降大，回收循环次数少，导致使用成本高。有鉴于此，本专利技术提出一种新的用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法，制得的负载型催化剂催化性能好，稳定性好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂的制备方法，该制备方法简单，操作方便，制备成本低。一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备改性载体：将金属盐完全溶解于过量酸溶液中，通过碱液调节pH后，陈化、洗涤、干燥、研磨、煅烧，得改性载体；(2)制备负载型催化剂：将改性载体完全溶解于水中后，得载体溶液；将杂多酸加入到载体溶液中，并浸渍、干燥，得所述的负载型催化剂。进一步的，所述金属盐包括三氯化铁、六水合氯化镁、五水合氯化锡、六水合氯化钴、八水合氧氯化锆、氯化锌、六水合硝酸镁和九水合硝酸铁中的至少两种。进一步的，所述的杂多酸包括含磷杂多酸、含钼杂多酸、含钨杂多酸、含钒杂多酸、含硅杂多酸和含砷杂多酸中的一种或多种。进一步的，所述步骤(1)中，调节pH至4-10；陈化温度20-100℃，陈化时间为1-7h，煅烧温度为200-1000℃，煅烧时间1-6h。进一步的，所述步骤(2)中，浸渍前，超声处理4-6min。进一步的，所述负载型催化剂中杂多酸的质量分数为1-35wt％。再进一步的，所述负载型催化剂中杂多酸的质量分数为20wt％。进一步的，所述改性载体比表面积为10-650m2/g。进一步的，所述步骤(2)中，在室温至100℃下浸渍6-24h，再在40-120℃下真空干燥6-24h。本专利技术的另一个目的是提供一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂，所述负载型催化剂由改性载体及负载在改性载体表面上的活性组分组成，采用上述的制备方法制备而成。该负载型催化剂简单、高效、廉价，在脱硫反应中具有良好的催化性能和稳定性，可多次循环利用。与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：1、本专利技术所述的一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法，通过对载体改性，提高载体上的酸性位点，增加可负载的活性物质的含量，从而可以提高催化剂的催化性能。使改性载体表面上有更多的正电荷。酸性位点的正电荷和活性组分阴离子的负电荷之间的静电力增加，从而可以提高催化剂的可回收性能。2、本专利技术所述的一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法，制备的负载型催化剂具有稳定性高的优点，可多次循环利用，且脱除率下降不明显。由于催化剂为固体，易于回收。3、本专利技术所述的一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法，制备条件温和，工艺简单，制备周期短，制备成本低，催化剂能有效地降低燃油中难以脱除的二苯并噻吩类硫化物，活性组分用量大大减少，且不溶于萃取剂容易回收，是氧化产物易溶于萃取剂中极易分离回收的催化剂，活性组分在载体表面分散性好，氧化剂的利用率提高，适合用于氧化脱硫反应，对于燃油催化氧化脱硫工业应用方面具有良好的应用价值。附图说明图1为实施案例1中制备的催化剂的N2吸脱附曲线表征；图2为实施案例1中制备的催化剂催化氧化脱硫性能；图3为实施案例2中制备的催化剂催化氧化脱硫性能。具体实施方式为了进一步阐述本专利技术一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法，达到预期专利技术目的，以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。下面将结合具体实施例对本专利技术一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂及其制备方法做进一步的详细介绍：本专利技术一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备改性载体：将金属盐完全溶解于过量酸溶液中，通过碱液调节pH后，陈化、洗涤、干燥、研磨、煅烧，得改性载体；(2)制备负载型催化剂：将改性载体完全溶解于水中后，得载体溶液；将杂多酸加入到载体溶液中，并浸渍、干燥，得所述的负载型催化剂。其中，所述金属盐包括氯化铁、六水合氯化镁、五水合氯化锡、六水合氯化钴、八水合氧氯化锆、氯化锌、六水合硝酸镁和九水合硝酸铁中的至少两种。从而，制备的改性载体为改性载体为气相氧化镁、氧化锡、氧化钴、氧化锆、氧化钛、三氧化二铁和氧化锌中的至少两种。所述的杂多酸包括含磷杂多酸、含钼杂多酸、含钨杂多酸、含钒杂多酸、含硅杂多酸和含砷杂多酸中的一种或多种。优选的，所述步骤(1)中，调节pH至4-10；陈化温度20-100℃，陈化时间为1-7h，煅烧温度为200-1000℃，煅烧时间1-6h。优选的，所述步骤(2)中，浸渍前，超声处理4-6min。利用超声辅助改性载体负载活性组分，使活性组分分布均匀。优选的，所述负载型催化剂中杂多酸的质量分数为1-35wt％。进一步优选的，所述负载型催化剂中杂多酸的质量分数为20wt％。优选的，所述改性载体比表面积为10-650m2/g。优选的，所述步骤(2)中，在室温至100℃下浸渍6-24h，再在40-120℃下真空干燥6-24h。实施例1.具体操作步骤如下：(1)制备改性载体：将0.03mol的八水合氧氯化锆和0.01mol五水合四氯化锡分别溶解于30ml的盐酸溶液中，在搅拌条件下，将氯化锡溶液滴入到氯化锆的水溶液中，使其混合均匀；在室温条件下，通过氨水溶液调节溶液pH，溶液出现浑浊现象，调至pH为8，在40℃下陈化2.5h，过滤、洗涤、干燥14h，得到固体，研磨，置于马弗炉中煅烧3h，温度保持在500℃，冷却至室温得到改性载体。所述改性载体包括氧化锆、氧化亚锡和氧化锡。(2)制备负载型催化剂：将0.2g磷钨酸溶于10ml水中，超声3min至磷钨酸溶解，再与0.8g改性载体混合，超声5min后，在50℃下浸渍24h，冷却至室温后，过滤，再在50℃下真空干燥12h，得所述的负载型催化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备改性载体：将金属盐完全溶解于过量酸溶液中，通过碱液调节pH后，陈化、洗涤、干燥、研磨、煅烧，得改性载体；(2)制备负载型催化剂：将改性载体完全溶解于水中后，得载体溶液；将杂多酸加入到载体溶液中，并浸渍、干燥，得所述的负载型催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于催化氧化脱硫反应的负载型催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备改性载体：将金属盐完全溶解于过量酸溶液中，通过碱液调节pH后，陈化、洗涤、干燥、研磨、煅烧，得改性载体；(2)制备负载型催化剂：将改性载体完全溶解于水中后，得载体溶液；将杂多酸加入到载体溶液中，并浸渍、干燥，得所述的负载型催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐包括三氯化铁、六水合氯化镁、五水合氯化锡、六水合氯化钴、八水合氧氯化锆、氯化锌、六水合硝酸镁和九水合硝酸铁中的至少两种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的杂多酸包括含磷杂多酸、含钼杂多酸、含钨杂多酸、含钒杂多酸、含硅杂多酸和含砷杂多酸中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，调节pH至4-10；陈化温度20-100℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明远，刘爱丽，代斌，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65