FCC汽油加氫脫硫處理的特點是需要高溫高壓,消耗氫氣,辛烷值降低,提高了設(shè)備的投資和操作費(fèi)用。非加氫脫硫技術(shù)中,由于操作條件溫和,耗能少,投資費(fèi)用低,辛烷值無損失,受到人們的親睞。另外,傳統(tǒng)的烷基化反應(yīng)是用液體酸催化劑或用Lewis酸,由于使用液體酸類催化劑后,酸廢液的后處理工藝復(fù)雜,產(chǎn)生的廢液會污染環(huán)境,催化劑再生困難;Lewis類酸催化劑的原料較昂貴,其分離產(chǎn)物時催化劑被水解放熱,產(chǎn)生大量的HCI氣體。 本課題借鑒前人的脫硫研究的基礎(chǔ),進(jìn)行了FCC汽油脫硫和烷基化研究,本研究解決的關(guān)鍵性問題是,選出適宜的金屬活性組分,凹凸棒粘土(英文名:Attapulgite,簡寫成:ATP)對活性成分吸附;探索工業(yè)脫硫劑制造條件,得到符合工業(yè)化生產(chǎn)的脫硫劑;初步解決脫硫劑的脫硫工藝優(yōu)化和再生問題。另外,利用凹凸棒粘土做載體制備催化劑進(jìn)行二苯甲烷化反應(yīng)的研究。通過實驗得出如下結(jié)論: (1)以凹凸棒粘土為原料,通過酸活化的方式制備凹凸棒脫硫劑,脫硫劑的最佳制備工藝條件為:5%(w)的TiO2.600℃活化、5g脫硫劑/40ml汽油;二次脫硫效果將硫含量1100ppm的汽油脫至141ppm,脫硫率可達(dá)87.18%。當(dāng)劑/油比為64g/512ml時其產(chǎn)品收率大于90%;在該復(fù)合材料巾,凹凸棒粘土作為載體與TiO2之間結(jié)合牢固;凹凸棒粘土的成分和結(jié)構(gòu)、活性組分對FCC汽油的硫成分脫除有一定的選擇性;凹凸棒脫硫劑在使用后可回收重復(fù)使用一次,有利于汽油脫硫成本的降低,下一步需進(jìn)行進(jìn)一步的再生和活性組分的研發(fā),使凹凸棒粘土的脫硫劑作為FCC脫硫劑得到工業(yè)的應(yīng)用。 (2)制備的TiO2/凹凸棒復(fù)合體中,凹凸棒粘土載體的大比面積、強(qiáng)吸附力對TiO2晶粒生長受阻,復(fù)合體中TiO2分散均勻顆粒間不發(fā)生團(tuán)聚,并且與凹凸棒粘土結(jié)合牢固。在該復(fù)合材料中,隨著TiO2含量的提高,晶粒逐漸長大,TiO2含量為10%時發(fā)生從銳鈦礦型向板鈦型的晶型轉(zhuǎn)變,可能是該復(fù)合體在高溫活化后凹凸棒粘土與TiO2的相互吸附作用,導(dǎo)致發(fā)生晶型的轉(zhuǎn)變。 (3)烷基化反應(yīng)催化劑的制備條件為:4%硫酸酸化4h,活性組分含量為20%,并于250~300℃焙燒活化制得的催化劑對苯與芐基氯反應(yīng)的催化活性最高,芐基氯轉(zhuǎn)化率可達(dá)80.37%。凹凸棒粘土催化劑在使用后可回收重復(fù)使用一次,有利于合成二苯甲烷成本的降低,具有較好的開發(fā)應(yīng)用前景。FTIR測定產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)圖譜的結(jié)果一致。
doi:
10.7666/d.Y1464355
關(guān)鍵詞:
改性凹凸棒 FCC汽油脫硫 脫硫劑 烷基化反應(yīng) 加氫脫硫 酸活化 吸附作用
作者:
姜瑞雨
學(xué)位授予單位:
蘭州理工大學(xué)
授予學(xué)位:
碩士
學(xué)科專業(yè):
化學(xué)工藝
導(dǎo)師姓名:
王青寧
學(xué)位年度:
2009
語種:
中文
分類號:
TE624.431 TQ424.2
在線出版日期:
2009年08月21日
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