论文题目: 钛硅分子筛催化氧化脱除噻吩类硫化物的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 工业催化
作者: 孔令艳
导师: 王祥生,李钢
关键词: 钛硅沸石,双氧水,氧化脱硫法,汽油噻吩,动力学,氧化机理,金属离子改性
文献来源: 大连理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 世界各国为加强对环境污染的控制,不断提出更加严格的液体燃料含硫标准。面对不断降低的硫含量,传统加氢工艺受到挑战。为此,探索其它更为经济、有效的脱硫途径成为世界范围内共同关注的课题。 目前,氧化脱硫法由于其反应条件温和、设备简单、脱硫效果好,有较为广阔的应用前景。钛硅分子筛作为一种理想的固体催化剂,在催化氧化领域已经表现出令人瞩目的成绩。本文以钛硅分子筛为催化剂,针对目前氧化脱硫法在汽油中硫化物氧化脱除过程存在的问题,进行了基础性研究。论文主要内容可以概括为以下四部分: 一、模型化合物硫醚、硫醇、苯并噻吩类有机硫化物选择氧化研究 通过以钛硅分子筛为催化剂,双氧水为氧化剂,对溶于正辛烷中甲基硫醚、丁基硫醇、苯并噻吩、二苯并噻吩、和4,6二甲基二苯并噻吩进行选择氧化研究表明:1,采用钛硅分子筛TS-1、TS-1/TiO2催化剂,甲基硫醚和丁基硫醇类硫化物极易被氧化脱除:2,由于苯并噻吩类硫化物分子较大,空间位阻效应明显,以TS-1催化剂时,不能将这类分子较大的硫化物氧化脱除,采用Ti-β、Ti-HMS和Ti-MCM-41这类孔径较大钛硅分子筛为催化剂,能够消除空间位阻,实现苯并噻吩类硫化物的氧化脱除。其氧化难易顺序为二苯并噻吩≈苯并噻吩>4,6二甲基二苯并噻吩。这是电子效应与空间位阻效应综合作用的结果。 甲醇、乙腈和水均适合作为上述氧化脱除硫化物的溶剂。其作用主要是有效移走反应产物,保证催化剂连续反应的活性。 二、模型化合物噻吩及其烷基取代物的选择氧化研究 以钛硅分子筛TS-1为催化剂,通过变换反应体系的溶剂,探索正辛烷中噻吩选择氧化的反应体系。研究结果表明:采用钛硅分子筛TS-1为催化剂,以水为
论文目录:
摘要
ABSTRACT
1.文献综述
1.1 噻吩类有机硫化物的种类及存在形式
1.2 新汽油含硫标准
1.3 加氢脱硫方法
1.4 非传统脱硫方法的研究现状
1.4.1 化学反应吸附脱硫法
1.4.2 选择吸附脱硫法
1.4.3 生物脱硫法
1.4.4 氧化脱硫法
1.5 氧化脱硫法的研究现状
1.5.1 氧化脱硫法的研究背景
1.5.2 氧化脱硫法的理论基础
1.5.3 氧化脱硫法的研究进展
1.6 钛硅分子筛催化剂催化氧化反应概况
1.7 课题选择
2 实验方法
2.1 实验原料
2.2 催化剂的制备
2.2.1 TS-1 催化剂的制备
2.2.2 Ti-HMS 催化剂的制备
2.2.3 Ti-MCM-41 催化剂的制备
2.2.4 TS-i／TiO_2 催化剂的制备
2.2.5 金属离子改性钛硅分子筛TS-1 催化剂的制备
2.3 催化剂的表征
2.3.1 紫外可见反射光谱(UV-Vis)
2.3.2 傅立叶变换-红外光谱(FT-IR)
2.3.3 热重分析(TG)
2.3.4 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.5 扫描透射电子显微镜(STEM)
2.3.6 X射线能量色散分析(EDX)
2.3.7 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)
2.3.8 X射线荧光光谱(XRF)
2.3.9 喷射蒸汽法胶质测定(GB／T8019)
2.4 催化氧化脱硫反应体系
2.5 色谱分析条件
2.6 反应评价指标
2.7 反应产物的鉴定
2.7.1 离子色谱分析
2.7.2 气质联用分析
3 模型化合物硫醚、硫醇及苯并噻吩类硫化物的选择氧化脱除
3.1 引言
3.2 甲基硫醚的选择氧化脱除
3.2.1 催化剂对反应的影响
3.2.2 溶剂对反应的影响
3.3 丁基硫醇的选择氧化脱除
3.3.1 催化剂对反应的影响
3.3.2 溶剂对反应的影响
3.4 苯并噻吩类硫化物的选择氧化脱除
3.4.1 催化剂对反应的影响
3.4.2 溶剂对反应的影响
小结
4 模型化合物噻吩、2-甲基噻吩的选择氧化脱除
4.1 引言
4.2 噻吩的选择氧化脱除
4.2.1 不同溶剂的影响
4.2.2 双氧水／硫化物摩尔比对噻吩脱除效果的影响
4.3 噻吩选择氧化反应的动力学研究
4.3.1 噻吩反应级数确定
4.3.2 双氧水反应级数的确定
4.3.3 催化剂反应级数的确定
4.3.4 反应活化能的确定
4.4 噻吩选择氧化反应的机理
4.5 2-甲基噻吩选择氧化脱除
4.6 2-甲基噻吩选择氧化反应的机理
小结
5 各种烃对噻吩氧化反应的影响
5.1 引言
5.2 烷烃对噻吩选择氧化脱除的影响
5.3 烯烃对噻吩选择氧化脱除的影响
5.4 芳烃对噻吩氧化脱除的影响
5.5 金属离子改性钛硅分子筛的催化性能
5.5.1 银离子改性的钛硅分子筛催化性能
5.5.2 银负载量对噻吩选择氧化脱除的影响
5.5.3 不同金属离子改性的钛硅分子筛催化性能比较
5.6 氧化脱除汽油中噻吩类硫化物的研究
小结
6 催化剂反应活性中心研究
6.1 引言
6.2 钛硅分子筛TS-1 硅钛摩尔比对噻吩氧化反应的影响
6.2.1 不同硅钛比钛硅分子筛TS-1 X射线荧光光谱分析
6.2.2 不同硅钛比钛硅分子筛TS-1 红外光谱变化
6.2.3 不同硅钛比钛硅分子筛TS-1 紫外光谱变化
6.2.4 不同硅钛比钛硅分子筛TS-1 催化噻吩氧化反应性能
6.3 钛硅分子筛TS-1 酸处理对噻吩氧化反应的影响
6.3.1 酸处理前后钛硅分子筛TS-1 红外光谱变化
6.3.2 酸处理前后钛硅分子筛TS-1 紫外可见光谱变化
6.3.3 酸处理对钛硅分子筛TS-1 催化噻吩氧化反应性能的影响
6.4 晶粒大小对钛硅分子筛TS-1 催化噻吩氧化反应性能的影响
6.4.1 不同晶粒大小钛硅分子筛TS-1 电镜表征
6.4.2 晶粒大小对钛硅分子筛TS-1 催化噻吩氧化反应性能的影响
6.5 钛硅分子筛类型对噻吩氧化反应的影响
6.5.1 不同类型钛硅分子筛紫外光谱
6.5.2 不同类型钛硅分子筛红外光谱变化
6.5.3 不同类型钛硅分子筛催化噻吩氧化反应性能
6.6 钛硅分子筛催化噻吩氧化反应的机理
6.7 银改性钛硅分子筛TS-1 催化剂活性中心的研究
6.7.1 银改性钛硅分子筛TS-1 的TEM和紫外光谱表征
6.7.2 银改性钛硅分子筛TS-1 催化剂的STEM／EDX表征
小结
7 结论
参考文献
攻读博士学位期间发表学术论文情况
创新点摘要
致谢
大连理工大学学位论文版权使用授权书
发布时间: 2005-09-07
相关论文
- [1].以全硅MCM-41作载体制备W系深度加氢脱硫催化剂[D]. 李翔.大连理工大学2003
- [2].Ti-ZSM-5沸石的气固相法合成、表征和催化性能研究[D]. 刘民.大连理工大学2005
- [3].丙烯环氧化钛硅分子筛催化剂的失活、再生及反应过程研究[D]. 刘学武.大连理工大学2005
- [4].廉价体系合成的钛硅沸石分子筛结构稳定性及催化性能的研究[D]. 刘娜.大连理工大学2006
- [5].汽油馏分的吸附脱硫及红外光谱研究[D]. 田福平.大连理工大学2006
- [6].以MCM-41-Y混合分子筛为载体担载Ni-Mo制备深度加氢脱硫催化剂[D]. 任靖.大连理工大学2006