固体酸催化缩合反应法脱除模拟油中噻吩的研究

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1、天津大学硕士学位论文固体酸催化缩合反应法脱除模拟油中噻吩的研究姓名：龙磊申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：周理20080501中文摘要燃油(汽油、柴油和航空用油等)具有高能量、安全稳定和易储存等优点，是当今交通工具的基本能源。然而燃油中硫化物对汽车尾气净化器中贵金属催化剂有严重毒害作用，燃烧后生成SOx是大气污染主要来源，并且危害人类健康，甚至导致酸雨。因此，燃油脱硫成为急需解决的问题。2007年始，美国环保局要求柴油和汽油中硫含量分别从500ppm和350ppm降到15ppm和30ppm，欧盟和日本等国家也有相关降低燃油中硫含量要求，无硫燃油已经成为世界

2、各国追求的目标。脱除燃油中噻吩类硫化物是燃油深度脱硫的难点，因此开发有效的噻吩脱除方法是燃油深度脱硫研究的核心问题。在燃油深度脱硫中，以目前的脱硫方法，以噻吩及其噻吩类硫化物最不易脱除，但是一般噻吩类硫化物占总硫含量的比例较大，因此，脱除噻吩及其衍生物成为燃油深度脱硫的瓶颈。本文利用燃油中只有噻吩类硫化物能够发生与甲醛的缩合反应，可以开发一种选择性脱除噻吩类硫化物的方法。采用固体超强酸作为催化剂，把载有甲醛的氮气通入催化剂和模拟油的混合物中，在一定的反应条件下，使甲醛和噻吩发生缩合反应，生成一种树脂，树脂被吸附在固体超强酸表面或孔内，从而达到从模拟油中脱除噻吩类硫

3、化物的目的。采用的固体超强酸催化剂，不仅无污染、而且也不对油品的性质产生影响。考察的固体超强酸对噻吩甲醛反应的活性顺序依次为S042-／A1203>S042。／ZnO>S042‘／Zr02>S042。／Fe203>S04厶／Ti02。实验表明，在70℃下，一定剂油比，S04厶／A1203反应3．5个小时，可以把含噻吩2000ppm的模拟油(噻吩的正辛烷溶液)中的噻吩完全脱除掉。而负载甲醛和磷钨酸的硅胶，则可以在两个小时内把模拟油(2000ppm噻吩的80％正辛烷和20％苯的混合溶液)中的噻吩完全除去。关键词：脱硫，噻吩，缩合，固体酸AbstractLiquid凡e

4、l(gasoline，dieselandairoil)isanidealenergycaITierf．ortransportationtoolsbecauseofitshi曲eneFgydensi吼readilyaVailabili姚safe够，andeaseofstofage．However，thesulfuriccompoundscontainedinfuelcanpoisonthepollutioncontrolcatalystleadingtomoreemissionofpollutant．Especially，SOxisha舯如lt0humanhealt

5、handcausesacidicmin．Deepdesulfurizationoftransportation如elshasalreadybeenaseriousproblemtobesolVed．TheU．S．EnVironmentProtectionAgencydemandsreductionsofsulfurcontentsinthedieselfuelfbmthecun．entaVerageof500to15ppmwby2007，andf．rom350to30ppmwingasoline．Similarstringentregulationsarebein

6、gimplementedinEuropeandJap明．Pursuitofsulfu卜fIree向elshasbeenata唱etofallcountriesintheworld．ThiopheneanditSderiVativesinme向elsaredi币cultt0remoVebyt11eindustrialtechnologypresentlyappliedinrenneries，t11erefore，remoValofmemisthecoreproblemfordeepdesulfhrization．BythemethodofHydrodesulfuri

7、zationusedintheindustuial，thiopheneanditsderiVativesarethemostdi伍culttoremoVe，buttheyaremoreproportionofthesulfurcompound．Amethodofremovingthiophene，whichwasbasedonacondensationreactionwithfonTlaldehydethatonlythiopheneanditsderiVatiVesofthefuelscanoccur，waSpresented．Solidsupe卜acidsar

8、eused