毕业设计（论文）-柴油催化氧化脱硫催化剂制备

《毕业设计（论文）-柴油催化氧化脱硫催化剂制备》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、青岛科技大学本科毕业设计（论文）前言柴油中的含硫化合物主要有硫醚、硫醇、噻吩以及其衍生物，燃烧后生成的SOx是大气的主要污染物，是形成酸雨的直接原因，随着环境保护法的日益严格，世界各国都制定严格的柴油硫含量标准。传统的柴油脱硫主要是加氢脱硫，其主要的缺点是设备投资大、操作条件苛刻（一般情况下，温度>300℃，压力>400MPa，需要氢源)、操作费用低等，因此非加氢脱硫技术受到各国科研人员的重视。脱硫技术分为加氢脱硫和非加氢脱硫，目前使用比较广泛的是加氢脱硫技术，非加氢脱硫主要有氧化法、吸附法、萃取法、络合法、生物脱硫法等，其中柴油氧化脱硫技术以其脱硫率高、反

2、应条件温和、设备投资和操作费用低、工艺流程简单等优点成为国内外研究的热点。柴油的催化氧化脱硫是在催化剂和氧化剂的共同作用下，将其中的硫醚、噻吩等有机硫化物依次氧化为亚砜和噻吩二氧化物等氧化态有机硫化物，含硫化合物吸收氧原子后增加了偶极矩，即增加了其在极性溶剂中的溶解性，然后用极性溶剂萃取，就可以将含硫化合物与不溶的有机物分开，达到脱硫目的。催化剂在柴油催化氧化脱硫中起着重要的作用，目前应用的催化剂主要有固体催化剂(杂多酸/杂多酸盐、有机酸盐、活性炭等)、液体催化剂(无机酸/有机酸、离子液体等)和气体催化剂(NOX)等。钛硅分了筛(TS-1)具有优异的催化氧化

3、性能，对于有H2O2参与的一系列有机物的择形氧化反应有良好的作用。TS-1骨架中四配位的Ti是选择氧化反应的活性中心。TS-1的骨架具有疏水性，这成为TS-1催化剂以H2O2水溶液为氧化剂的选择性氧化反应的前提条件。TS-1的疏水性使水分子不易被钛活性中心所吸附，因而使反应物分子较容易地被钛活性中心吸附，使氧化反应顺利进行。该体系的优点是原子利用率较高，主产物选择性及收率较高，副产物为水，对环境无污染，反应条件温和，过程安全，工艺过程简单等，催化剂本身具有很好的化学稳定性和热稳定性，完全符合绿色化学的要求，因此钛硅分子筛的研究具有重要的现实意义。37青岛科技

4、大学本科毕业设计（论文）1文献综述1.1研究背景1.1.1柴油中硫化物的分布柴油中所含硫化物小部分为硫醚、硫醇，大部分属于不同类型噻吩类硫化物。其中，硫化物主要以噻吩、苯并噻吩及它们的烷基取代物等形式存在。图1.1所示为目前市场上所售柴油中所含硫化物分布情况[1]。图1.1直馏柴油中所含硫化物的分布Scheme1.1analysisofsulfurcompoundsinstraightdiesel从分布图中可以看出柴油中的硫主要以噻吩形式存在，大约占柴油总硫的85%以上，其中苯并噻吩（BT）和二苯并噻吩（DBT）又占噻吩类硫的70%以上。其中较难脱除的是二苯

5、并噻吩、烷基苯并噻吩和烷基二苯并噻吩等噻吩类化合物。尤其以有位阻的4，6-二甲基二苯并噻吩(4，6-DMDBT)最难脱除。1.1.2新柴油含硫量标准37青岛科技大学本科毕业设计（论文）燃油中的硫化物(主要是有机硫化物)带来的问题主要有两方面。一方面，在燃油炼制过程中有机硫化物的存在会腐蚀管道、泵和炼制设备；在使用时，它的存在会引起内燃机熄火，且大大缩短它的使用寿命。另一方面，燃油中硫含量过高会带来大范围环境污染。这种污染一部分直接来自于硫化物燃烧释放出气体，形成酸雨，破坏生态环境；另一部分是由于有机硫化物的存在会使机动车尾气处理催化剂由于中毒而失效，导致尾气

6、NO和CO2的排放量超标，影响人类的健康。鉴于燃料中硫的危害，世界各主要国家地区相继颁布了更加严格的含硫标准。美国1993年10月1日开始强制执行低硫(小于500μg/g和限制芳烃(体积分数小于36%)的柴油新规格。欧洲2000年要求降到小于350μg/g，2005年要求降到小于50μg/g。中国由于炼油技术和经济发展水平与发达国家尚有一定的差距，对柴油硫含量要求不高，但是从2002年1月起开始实施在北京、上海、广州三大城市供应符合欧洲III类标准柴油，要求其硫含量小于300μg/g。世界各主要国家，地区颁布了更加严格的柴油含硫标准。如表1.1所见。表1.1

7、部分国家和地区柴油含硫量标准Table.1.1standardofsulfurindieselEPA2000年EPA2006年欧洲会议2000年欧洲会议2005年瑞典一级柴油世界燃料规范II世界燃料规范III500μg/g15μg/g350μg/g50μg/g10μg/g300μg/g30μg/g日本提出2010年将要求汽油中的硫含量由目前的100μg/g降至10μg/g，这同时也是美国和欧洲国家未来的新标准，我国2010年提出含硫标准与国际接轨。在今后的5~10年期间全世界将会规定为零排放及随后的硫含量为零的标准。1.2柴油脱硫技术1.2.1柴油加氢脱硫技

8、术加氢脱硫法是传统的脱硫工艺，在脱硫效果上能够满足各