甲醇存在时异丁硫醇在La-Ce-HZSM-5上催化转化反应研究

论文摘要

本文主要以模型有机硫化物异丁硫醇为研究对象,探讨了在固定床微型反应器中,异丁硫醇在母体HZSM-5分子筛和稀土改性分子筛上的催化转化反应规律、机理,以及单一稀土改性分子筛和混合稀土改性分子筛上的异同点。为开发新的催化裂化降硫助剂、催化剂以及为开发新的脱硫工艺奠定理论基础。在HZSM-5分子筛催化剂作用下,异丁硫醇比较容易发生转化生成硫化氢气体。催化剂酸性越强,有机硫化物越易转化。通过浸渍法引入稀土La、Ce离子使HZSM-5分子筛对异丁硫醇的裂解活性得到提高,硫化氢的产率有所增加。用La、Ce改性的HZSM-5催化剂对有机硫化物的催化转化有促进作用,其效果与负载量有关,负载量太大时,效果反而不好。在改性与未改性催化剂上,随反应温度升高,异丁硫醇转化率和硫化氢生成量均明显增加。异丁硫醇在HZSM-5分子筛上的催化转化反应主要是按照正碳离子机理进行的。醇类物质特别是甲醇具有一定的极性且反应活性也比较大,通常用作助剂促进反应的进行。甲醇是一种有效的供氢剂,甲醇的添加可以使异丁硫醇的催化转化路径发生改变,降低硫化氢的产率,生成甲硫醇、甲硫醚及二甲基二硫化物等其它易除去的含甲基硫化物,但甲醇的浓度过高会抑制异丁硫醇的转化。V（甲醇）/V（苯）=0.2时对异丁硫醇的转化较为有利。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 国内外催化裂化汽油脱硫技术
• 1.1.1 加氢脱硫
• 1.1.2 非加氢脱硫
• 1.2 硫化物的催化裂化反应机理
• 1.2.1 非噻吩类硫化物的催化裂化反应机理
• 1.2.2 噻吩类硫化物的催化裂化反应机理
• 1.3 论文目的
• 1.4 论文内容
• 1.4.1 反应催化剂的改性与表征
• 1.4.2 含活性氢物质对硫化物转化反应的影响
• 1.4.3 反应条件对硫化物转化反应的影响
• 1.4.4 反应机理的研究
• 第二章 实验内容及分析方法
• 2.1 实验装置、仪器及药品
• 2.1.1 微型反应装置及流程
• 2.1.2 主要分析仪器
• 2.1.3 原料及试剂
• 2.2 实验内容
• 2.2.1 实验方案
• 2.2.2 实验步骤
• 2.3 产物分析及催化剂转化性能评价
• 2.3.1 硫化氢硫的定量测定
• 2.3.2 液体产物单体硫化物的定性分析
• 2.3.3 液体产物硫化物定量分析
• 2.3.4 催化剂吸附总硫的测定
• 2.3.5 液体产物总硫的测定
• 2.3.6 催化剂转化性能评价
• 第三章 HZSM-5 分子筛的La、Ce 改性与表征
• 3.1 催化剂的改性
• 3.2 催化剂的表征
• 3.2.1 XRD 表征
• 3.2.2 IR表征
• 3.3 小结
• 第四章 异丁硫醇的催化转化反应研究
• 4.1 催化剂对异丁硫醇催化转化反应的影响
• 4.1.1 不同催化剂装填量对异丁硫醇转化反应的影响
• 4.1.2 不同硅铝比对反应的影响
• 2O₃负载量对异丁硫醇催化转化反应的影响'>4.1.3 不同La₂O₃负载量对异丁硫醇催化转化反应的影响
• 2负载量对异丁硫醇催化转化反应的影响'>4.1.4 不同CeO₂负载量对异丁硫醇催化转化反应的影响
• 2O₃-CeO₂负载量对异丁硫醇催化转化反应的影响'>4.1.5 不同La₂O₃-CeO₂负载量对异丁硫醇催化转化反应的影响
• 4.2 温度对异丁硫醇催化转化反应影响
• 4.2.1 未改性HZSM-5 分子筛上温度的影响
• 4.2.2 La-HZSM-5分子筛上温度的影响
• 4.2.3 Ce-HZSM-5分子筛上温度的影响
• 4.2.4 La-Ce-HZSM-5 分子筛上温度的影响
• 4.3 甲醇浓度对异丁硫醇催化转化反应的影响
• 4.3.1 母体HZSM-5分子筛上甲醇浓度的影响
• 4.3.2 La-HZSM-5分子筛上甲醇浓度的影响
• 4.3.3 Ce-HZSM-5分子筛上甲醇浓度的影响
• 4.3.4 La-Ce-HZSM-5 分子筛上甲醇浓度的影响
• 4.4 质量空速对异丁硫醇催化转化反应的影响
• 4.5 不同硫含量对异丁硫醇催化转化反应的影响
• 4.6 小结
• 第五章 异丁硫醇催化转化反应机理的研究
• 5.1 异丁硫醇催化转化反应历程
• 5.2 甲醇存在时异丁硫醇催化转化反应的机理
• 5.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢