直馏柴油H2O/CH2COOH3催化氧化脱硫技术中的氧化剂制备方法技术

技术编号:6991443 阅读:360 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种直馏柴油H2O/CH2COOH3催化氧化脱硫技术中的氧化剂制备方法,包括以下步骤:将活性氧化铝瓷球破碎后,于马弗炉中在400℃焙烧4h得γ-Al2O3,筛取60~80目颗粒,保存在真空干燥器中备用;取50g备好的γ-Al2O3载体置于三角烧瓶中,加入与γ-Al2O3相匹配质量0.2mol/L浓度的Zn(CH3COO)2·2H2O溶液,用冰乙酸溶液调节其pH值,在80℃搅拌一个小时,过滤,用去离子水洗涤,抽滤;将其转移至烘箱中100℃进行烘干,4~8h后取出;250℃温度下焙烧,约2h后取出,制得以负载氧化锌的改性氧化铝催化剂。它可有效脱除直馏柴油中的有机硫化物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直馏柴油脱硫方法中的氧化剂,具体是指一种直馏柴油H20/ CH2C00H3催化氧化脱硫技术中的氧化剂制备方法。
技术介绍
氧化脱硫技术主要采用H2A作为氧化剂,使用有机酸或光照等强化氧化脱硫过 程,最后用萃取剂脱除油品中氧化态硫化物。虽然氧化脱硫技术具有诸多优点,但是要使氧 化脱硫技术得到更快的发展,实现工业化,还有诸多挑战性的问题需要解决。如何减少氧化 剂的用量?如何提高氧化剂的选择性?如何提高柴油质量收率?若以上问题能够得到解 决,则会使柴油氧化脱硫技术得到更快的发展,迅速实现工业化应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种直馏柴油H20/CH2C00H3催化氧化脱硫技 术中的氧化剂制备方法,它在酸性介质中,以H2O2作氧化剂,Y-Al2O3负载的金属氧化物SiO 作催化剂可有效脱除直馏柴油中的有机硫化物。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是直馏柴油H2O/CH2cooh3催化氧化 脱硫技术中的氧化剂制备方法,包括以下步骤(1)将活性氧化铝瓷球破碎后,于马弗炉中在400°C焙烧4h得γ-Al2O3,筛取60 80目颗粒,保存在真空干燥器中备用;(2)取50g备好的Y-Al2O3载体置于三角烧瓶中,加入与Y-Al2O3相匹配质量 0. 2mol/L浓度的Si(CH3COO)2 · 2H20溶液,用冰乙酸溶液调节其pH值,在80°C搅拌一个小 时,过滤,用去离子水洗涤,抽滤;(3)将其转移至烘箱中100°C进行烘干,4 他后取出;(4)200 260°C温度下焙烧,约池后取出,制得以负载氧化锌的改性氧化铝催化 剂。为了达到更好的效果,所述步骤2中的搅拌速度为900r/min ;所述步骤4中的温 度为250°C最佳。综上,本专利技术的有益效果是Y-Al2O3具有较大的比表面积,而且由于它具有很好 的物理化学稳定性,因此非常适合作为催化剂载体。将活性组份负载到Y-Al2O3上,制备得 到催化剂,并用于各种液相氧化反应。采用氧化脱硫工艺,其更容易被氧化成极性更强的物 质,实现深度脱除。附图说明图1为催化剂的脱硫性能。图2为改性浸渍溶液pH值对催化脱硫效果的影响。图3为改性ai (CH3COO) · 2H202溶液的浓度对脱硫反应的影响。图4为焙烧温度对氧化脱硫反应的影响。具体实施例方式下面结合实施例及附图,对本专利技术作进一步的详细说明,但本专利技术的实施方式不 限于此。实施例本节在固-液-液三相催化体系内研究了 Y -Al2O3负载ZnO催化剂对直馏柴油催 化氧化脱硫性能的影响,直馏柴油总硫含量为735 μ g/g,在H202/CH3C00H体系氧化有机硫 化物的实验中,对柴油氧化脱硫操作条件进行优选试验。包括催化剂的脱硫效果、催化剂 的用量、改性催化剂溶液的PH值、改性催化剂溶液Si(CH3COO)2 · 2H20的浓度。(1)催化剂氧化脱硫性能图1考察在相同的实验条件下研究有无催化剂存在的情况下对含硫化合物脱出 性能的影响。实验条件用负载ZnO的Y-Al2O3为催化剂在反应时间为lOOmin,H2O2/油 (ν v) = 3. 5%, V(CH2COOH)/V(H2O2) = 5 4,搅拌速度为 900r/min,甲醇萃取(萃取 2 次,剂油体积比(萃取剂与氧化柴油体积比)为1.0,萃取反应温度为40°C,萃取反应时间 为 5min)。从图1可以看出,不存在催化剂的氧化体系,有机硫化物的最高脱硫率为59. 7%, 而有催化剂存在的反应体系有机硫化物的脱除率为70.8%,脱硫率提高了 10. 1%,表明 Y -Al2O3负载ZnO过渡金属氧化物催化剂具有一定的催化氧化性能,催化剂使得在柴油中 的H2A与噻吩充分接触,而有效的破坏噻吩的芳香性,使氧化反应容易进行,增加了脱硫 率,提高了氧化剂的利用率。并且两个体系都是在80°C时的脱硫率最高,所以在以下的实验 中,选择在80°C的温度下进行最为适宜。(2)制备催化剂溶液PH值对催化脱硫效果的影响分别用不同pH值的Si (CH3COO) · 2H202溶液对、-Al2O3改性。根据脱硫率数值得 出不同PH值的催化剂对直馏柴油氧化脱硫效果见图2。实验条件在双氧水/乙酸氧化体 系中,反应温度为 80°C,反应时间 IOOmin, H2O2/油(ν v) = 3.5%,V(CH2COOH)/V(H2O2) =5 4,搅拌速度为900r/min,甲醇萃取(萃取2次,剂油体积比为1.0,萃取反应温度为 40°C,萃取反应时间为5min)。从图2中可以看出,不同PH值溶液改性Y-Al2O3催化剂的催化氧化效果是不同 的。在PH值在1 3之间,随着pH值的不断升高,柴油脱硫率有所提高,当pH值增大到3 时,脱硫率达到了 72. 6 %,柴油中的硫含量为235 μ g/g,这可能是由于乙酸增加了 Y-Al2O3 表面含氧酸性官能团数量,使得活性组分与载体之间的作用力增强,提高了活性组分在载 体上的分散度,从而提高了有机硫化物的脱除率。再增加溶液的PH值,脱硫率的下降幅度 很大。因此,选择PH值为3的Zn (CH3COO) · 2H202溶液对y -Al2O3进行改性。(3)处理催化剂溶液Si (CH3COO) · 2Η202浓度对脱硫反应的影响用不同Si (CH3COO) · 2Η202溶液浓度对Y -Al2O3改性的催化剂对直馏柴油氧化脱 硫效果见图3。实验条件Zn (CH3COO) ·2Η202溶液的pH值为3,反应温度为80°C,反应时间 100min,H202/油(ν v) = 3. 5 %, V (CH2COOH) /V (H2O2) =5 4,搅拌速度为 900r/min。甲醇萃取(萃取2次,剂油体积比为1. 0,萃取反应温度为40°C,萃取反应时间为5min)。图3反映了脱硫率随处理Y -Al2O3的Si (CH3COO) ·2Η202溶液浓度的变化规律。从 图3可以看到,随着Si(CH3COO) · 2Η202溶液浓度的增加,催化剂的催化氧化活性逐渐增强, 脱硫率升高,当的Si(CH3COO) · 2Η202溶液的浓度为0. 2moL/L,该催化剂催化氧化脱硫率增 加到最大值,此时柴油的硫含量为2M μ g/g,继续增加Si (CH3COO) ·2Η202溶液浓度,脱硫率 几乎没有变化,为此,选定Si(CH3COO) · 2Η202溶液的浓度为0. 2moL/L。Zn (CH3COO) · 2H202 溶液浓度对脱硫率的影响可作如下解释=Zn(CH3COO) · 2H202溶液浓度过小,γ-Al2O3负载 催化剂的活性位过少,有机硫化物氧化脱除率较低,当Si(CH3COO) · 2Η202溶液浓度增加到 0. 2moL/L时,催化剂的活性位能够满足有机硫化物氧化所需的位点,并且活性组分高度分 散在Y-Al2O3的表面,从而催化剂的催化活性较好。Zn(CH3COO) ·2Η202溶液浓度继续增加, 活性组分可能在体表面聚集,催化剂的活性位几乎不变,使得脱硫率也不再增加。(4)处理催化剂的焙烧温度对脱硫反应的影响考察经过Si (CH3COO) ·2Η202溶液处理Y -Al2O3的焙烧温度对氧化脱硫反应的影响 如图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
直馏柴油H↓[2]O/CH↓[2]COOH↓[3]催化氧化脱硫技术中的氧化剂制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将活性氧化铝瓷球破碎后,于马弗炉中在400℃焙烧4h得γ-Al↓[2]O↓[3],筛取60~80目颗粒,保存在真空干燥器中备用;(2)取50g备好的γ-Al↓[2]O↓[3]载体置于三角烧瓶中,加入与γ-Al↓[2]O↓[3]相匹配质量0.2mol/L浓度的Zn(CH↓[3]COO)↓[2]·2H↓[2]O溶液,用冰乙酸溶液调节其pH值,在80℃搅拌一个小时,过滤,用去离子水洗涤,抽滤;(3)将其转移至烘箱中100℃进行烘干,4~8h后取出;(4)200~260℃温度下焙烧,约2h后取出,制得以负载氧化锌的改性氧化铝催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄友华
申请(专利权)人:武侯区巅峰机电科技研发中心
类型:发明
国别省市:90

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