SBA-15负载磷钼钒杂多酸催化柴油氧化脱硫
2012-05-07李金磊杨玉皖彭贝根
李金磊,胡 兵,杨玉皖,彭贝根
(湖北工业大学化学与环境工程学院,湖北 武汉 430068)
燃料油中有机硫化物燃烧后生成的SOx是汽车尾气的主要污染物之一。气体硫化物排放量的不断加大造成环境日趋恶化,使世界各国不断提高燃料油中硫含量的排放标准[1,2]。由于传统的加氢脱硫反应条件苛刻、设备费用高,且很难脱除二苯并噻吩(DBT)类及其取代物,促使人们寻求柴油深度脱硫的新工艺。氧化脱硫因对设备、反应条件要求较低,且对二苯并噻吩类硫化物有很好的脱除效果而备受关注[3~7]。
杂多酸具有较高的活性和良好的选择性,作为一种新型催化剂广泛应用于燃料油的氧化脱硫研究中[8~10]。为了克服其比表面积小、不易回收的缺点并提高催化活性,实际应用中常将其制备成负载型催化剂。SBA-15介孔分子筛具有较大的比表面积和较好的热稳定性。作者在此采用SBA-15作为载体,用浸渍法制备SBA-15负载磷钼钒杂多酸(PMoV/SBA-15)催化剂,并将其用于模拟柴油的氧化脱硫,考察了磷钼钒杂多酸的负载量、反应温度、反应时间、氧化剂和模拟柴油体积比[V(O)∶V(S)]对脱硫效果的影响。
1 实验
1.1 主要试剂及仪器
Na2MoO4·2H2O、Na2HPO4·12H2O、NaVO3·2H2O、乙醚、浓H2SO4、H2O2、DBT、甲醇等均为分析纯。
D7-3000型电子天平,DF101B型集热式恒温磁力加热搅拌器,PHS-3C型精密pH计,GC-9160型气相色谱仪,DHG-9203A型电热恒温鼓风干燥箱。
1.2 负载型磷钼钒杂多酸催化剂的制备
H4PMo11VO40(PMoV-1)、H5PMo10V2O40(PMoV-2)、H6PMo9V3O40(PMoV-3)参照文献[11]合成。SBA-15介孔分子筛参照文献[12]合成。将SBA-15介孔分子筛等体积浸渍磷钼钒杂多酸水溶液12 h,100 ℃干燥后,410 ℃焙烧3 h,即得PMoV/SBA-15催化剂。
1.3 氧化脱硫
以DBT为溶质、石油醚为溶剂配制硫含量为2500×10-6的模拟柴油。……
