一種高效汽油脫臭催化劑的制備與性能表征.pdf

1、本文選用雙核酞菁鈷磺酸鹽(bi-CoSPc)作為輕質油品脫臭催化劑,該催化劑具有平面雙核的分子結構,這不僅增加了其在堿液中的溶解度,同時也減弱了二氧加合物的形成趨勢,有望在輕質油品催化氧化脫臭工藝中具有更高的催化活性和使用壽命.本文以鄰苯二甲酸酐(PA)為原料探索了bi-CoSPc的合成工藝,首先PA經磺化制得二磺化苯酐(DSPA),再與均苯四甲酸二酐(PMDA)、尿素及CoCl<,2>反應,制得bi-CoSPc.結果發(fā)現(xiàn):高溫磺化過程

2、所需的反應溫度過高,導致SO<,3>大量回流,升溫過程緩慢;分離磺化產物過程操作復雜,并生成大量副產物,同時引入的Ca<'2+>和NH<,4><'+>,影響催化劑對汽油的脫臭性能;在合成反應后期體系發(fā)泡嚴重,致使反應不完全,所得產物的收率及純度較低.對所制備的bi-CoSPc脫臭性能進行考察,確定了催化裂化汽油液—液催化氧化脫臭法的適宜條件:反應溫度為40℃,反應時間為3min,堿液濃度為10wt.﹪,催化劑加入量為1.0g·L<'-1

3、>.在相同的工藝條件下,對比了bi-CoSPc與CoSPc和進口脫臭催化劑(ARI 100-EXL)的脫臭效率,結果表明:bi-CoSPc對催化裂化汽油的脫臭效率高于CoSPc,與進口脫臭催化劑的脫臭效率相當.針對bi-CoSPc在合成過程中所出現(xiàn)的問題,本文對bi-CoSPc的合成工藝進行了如下改進:(1)在制備磺化苯酐的過程中,采用催化磺化法,降低了磺化反應的溫度,避免了SO<,3>在高溫時的回流.以磺化產物的收率為考察目標,得到最

4、佳磺化反應條件如下:反應物摩爾配比(SO<,3>:PA)為2:1,反應溫度為180℃,反應時間為3h,催化劑的加入量為0.02g·g<'-1>發(fā)煙硫酸.(2)采用Na<,2>SO<,4>直接鹽析法分離磺化產物,避免了Ca<'2+>和NH<,4><'+>的加入,并提高了產物的收率.以產物收率及純度為考察目標,確定了分離過程最佳的Na<,2>SO<,4>濃度為0.15g·mL<'-1>.(3)在合成反應后期,通過向體系中加入NaOH水溶液的