一种利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，该方法是采用三维有序介孔钼基催化剂对油品中的硫有机化合物进行催化氧化处理，其中三维有序介孔钼基催化剂包括介孔分子筛，介孔分子筛上负载有亚纳米级的三氧化钼颗粒。本发明专利技术中，采用的三维有序介孔钼基催化剂具有比表面积大、吸附能力强、催化活性强、稳定性好等优点，可广泛用于去除石油产品中的含硫有机化合物，表现出非常优异的氧化脱硫活性，能够实现石油产品中的含硫有机化合物的快速、有效去除，能够达到超高效和超深度的氧化脱硫，具有工艺简单、操作方便、成本低廉、去除效率高、去除效果好等优点，有着极好的经济效益和极好的应用前景。有着极好的经济效益和极好的应用前景。有着极好的经济效益和极好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法


[0001]本专利技术属于多相催化技术及其石油化工
，涉及一种油品中含硫有机化合物的去除方法，具体涉及一种利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法。

技术介绍

[0002]在近几十年内，大量的含硫化石燃料的燃烧使得二氧化硫的排放量剧增，这不可避免地带来了一系列的环境问题，严重地影响了人们的身体健康。在2017年10月，世界卫生组织国际癌症研究机构将二氧化硫归为3类致癌物。在燃油法律法规的不断管控下，在过去的20年中，运输车辆中使用的燃料中的硫含量已从2000ppm急剧下降至10ppm。这使得人们对无硫燃料的大规模生产更加迫切。因此迫切需要开发一种工艺精简、效率高、成本低的脱硫技术。
[0003]去除燃油中含硫有机化合物最常用的方法是加氢脱硫，但该方法对于难处理的苯并噻吩的去除并不理想，例如苯并噻吩、二苯并噻吩和4，6
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二甲基二苯并噻吩，并且该反应需要在高温和高压(300～400℃和30～130atm)下进行，这导致脱硫成本昂贵。氧化脱硫作为加氢脱硫的替代或补充技术由于其温和的反应条件(60～100℃)和对难降解的苯并噻吩有高去除率等优点，受到了广泛的关注。在氧化脱硫过程中，含硫有机化合物在氧化剂和催化剂的作用下被氧化为相应的亚砜和砜，这些相应的氧化产物具有比其他烃及其母体硫化合物更高的极性，可以通过各种分离方法从燃料中除去。然而，在众多的分离方法中，大多数研究者选择向进行了氧化反应的石油中加一定量的萃取剂，把氧化产物萃取出来以达到去除含硫有机物的目的，但这种分离氧化产物和原油的萃取方法，一方面会增加脱硫技术的成本，另一方面萃取剂还会把燃油中一些烃类萃取出来降低油品。此外，现有用于氧化脱硫的氧化脱硫催化剂包括负载型钼基催化剂，包括三氧化钼，且三氧化钼负载在沸石、碳材料和金属有机框架等载体上，然而，由于三氧化钼颗粒存在容易聚集、易于从载体上脱落以及反应后活性相易产生烧结等问题，因而使得负载型钼基催化剂仍然存在催化活性差、稳定性差等缺陷，难以快速有效的去除燃油中的含硫有机化合物。实际上，现有负载型钼基催化剂的制备方法还存在以下缺陷：工艺合成步骤复杂、制备成本高等缺陷。上述缺陷的存在，限制了钼基催化剂的广泛工业应用。因此，获得一种比表面积大、吸附能力强、催化活性强、稳定性好的钼基催化剂以及与之配套的工艺简单、操作方便、成本低廉的制备方法，对于实现石油产品中含硫有机污染物的有效转化以及提高石油产品的可利用性具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术需要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低廉、去除效率高、去除效果好的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，所述方法是采用三维有序介孔钼基催化剂对油品中的硫有机化合物进行催化氧化处理；所述三维有序介孔钼基催化剂包括介孔分子筛，所述介孔分子筛上负载有亚纳米级的三氧化钼颗粒。
[0007]上述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，进一步改进的，所述介孔分子筛中掺杂有二氧化钛；所述三维有序介孔钼基催化剂中，三氧化钼颗粒质量为介孔分子筛质量的5％～15％，二氧化钛的质量为介孔分子筛质量的3％～8％。
[0008]上述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，进一步改进的，所述介孔分子筛为KIT
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15；所述介孔分子筛的比表面积为1000m2/g～1200m2/g；所述介孔分子筛的孔径为3nm～6nm；所述三氧化钼颗粒的粒径为0.8nm～2.4nm；所述三维有序介孔钼基催化剂的比表面积为700m2/g～1000m2/g。
[0009]上述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，进一步改进的，所述三维有序介孔钼基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1、以模板剂、浓盐酸、正丁醇、正硅酸乙酯、钼盐为原料制成三维有序介孔钼基催化剂前驱体溶液；
[0011]S2、将步骤S1中得到的三维有序介孔钼基催化剂前驱体溶液进行水热反应，过滤，洗涤，干燥，得到三维有序介孔钼基催化剂前驱体粉末；
[0012]S3、将步骤S2中得到的三维有序介孔钼基催化剂前驱体粉末依次在无氧气氛和有氧气氛下进行煅烧，得到三维有序介孔钼基催化剂。
[0013]上述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，进一步改进的，步骤S1中，原料还包括钛酸异丙酯，所述三维有序介孔钼基催化剂前驱体溶液的制备方法包括以下步骤：
[0014](1)将模板剂、浓盐酸、水混合，搅拌，得到溶液A；
[0015](2)将正丁醇加入到溶液A中，搅拌，得到溶液B；
[0016](3)将正硅酸乙酯滴加入到溶液B中，搅拌，得到溶液C；
[0017](4)将钛酸异丙酯滴加入到溶液C中，搅拌，得到溶液D；
[0018](5)将钼盐加入到溶液D中，搅拌，得到三维有序介孔钼基催化剂前驱体溶液。
[0019]上述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，进一步改进的，步骤(1)中，所述模板剂的质量为水质量的2.5％～3％；所述模板剂为三嵌段共聚物；所述浓盐酸的质量为水质量的5％～6％；所述搅拌在温度为35℃～40℃下进行；所述搅拌的转速为100r/min～200r/min；所述搅拌的时间为4h～6h。
[0020]上述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，进一步改进的，步骤(2)中，所述正丁醇的质量为水体积的3％～4％；所述搅拌在温度为35℃～40℃下进行；所述搅拌的转速为200r/min～300r/min；所述搅拌的时间为1h～2h；
[0021]上述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，进一步改进的，步骤(3)中，所述正硅酸乙酯的体积为水体积的6％～7％；所述正硅酸乙酯的滴加速率为1mL/min～1.5mL/min；所述搅拌在温度为35℃～40℃下进行；所述搅拌的转速为400r/min～600r/min；所述搅拌的时间为15min～30min。
[0022]上述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，进一步
改进的，步骤(4)中，所述钛酸异丙酯的体积为水体积的0.8％～1％；所述钛酸异丙酯的滴加速率为1mL/min～1.5mL/min；所述搅拌在温度为35℃～40℃下进行；所述搅拌的转速为400r/min～600r/min；所述搅拌的时间为20h～30h。
[0023]上述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，进一步改进的，步骤(5)中，所述钼盐以溶液的形式加入到溶液D中；所述钼盐溶液的体积为水体积的4％～8％；所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，其特征在于，所述方法是采用三维有序介孔钼基催化剂对油品中的硫有机化合物进行催化氧化处理；所述三维有序介孔钼基催化剂包括介孔分子筛，所述介孔分子筛上负载有亚纳米级的三氧化钼颗粒。2.根据权利要求1所述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，其特征在于，所述介孔分子筛中掺杂有二氧化钛；所述三维有序介孔钼基催化剂中，三氧化钼颗粒质量为介孔分子筛质量的5％～15％，二氧化钛的质量为介孔分子筛质量的3％～8％。3.根据权利要求2所述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，其特征在于，所述介孔分子筛为KIT
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15；所述介孔分子筛的比表面积为1000m2/g～1200m2/g；所述介孔分子筛的孔径为3nm～6nm；所述三氧化钼颗粒的粒径为0.8nm～2.4nm；所述三维有序介孔钼基催化剂的比表面积为700m2/g～1000m2/g。4.根据权利要求1所述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，其特征在于，所述三维有序介孔钼基催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1、以模板剂、浓盐酸、正丁醇、正硅酸乙酯、钼盐为原料制成三维有序介孔钼基催化剂前驱体溶液；S2、将步骤S1中得到的三维有序介孔钼基催化剂前驱体溶液进行水热反应，过滤，洗涤，干燥，得到三维有序介孔钼基催化剂前驱体粉末；S3、将步骤S2中得到的三维有序介孔钼基催化剂前驱体粉末依次在无氧气氛和有氧气氛下进行煅烧，得到三维有序介孔钼基催化剂。5.根据权利要求4所述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，其特征在于，步骤S1中，原料还包括钛酸异丙酯，所述三维有序介孔钼基催化剂前驱体溶液的制备方法包括以下步骤：(1)将模板剂、浓盐酸、水混合，搅拌，得到溶液A；(2)将正丁醇加入到溶液A中，搅拌，得到溶液B；(3)将正硅酸乙酯滴加入到溶液B中，搅拌，得到溶液C；(4)将钛酸异丙酯滴加入到溶液C中，搅拌，得到溶液D；(5)将钼盐加入到溶液D中，搅拌，得到三维有序介孔钼基催化剂前驱体溶液。6.根据权利要求5所述的利用三维有序介孔钼基催化剂去除油品中含硫有机化合物的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述模板剂的质量为水质量的2.5％～3％；所述模板剂为三嵌段共聚物；所述浓盐酸的质量为水质量的5％～6％；所述搅拌在温度为35℃～40℃下进行；所述搅拌的转速为100r/min～200r/min；所述搅拌的时间为4h～6h；步骤(2)中，所述正丁醇的质量为水体积的3％～4％；所述搅拌在温度为35℃～40℃下进行；所述搅拌的转速为200r/min～300r/min；所述搅拌的时间为1h～2h；步骤(3)中，所述正硅酸乙酯的体积为水体积的6％～7％；所述正...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹俊聪，杨春平，林燕，李翔，邬鑫，吴少华，钟袁元，吴梦洁，张秋婷，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：