壳层特征HPW/SiO2/Fe2O3催化剂的制备以及催化噻吩烷基化脱硫反应的研究

论文摘要

固体杂多酸是一类无腐蚀性、无污染的重要的绿色固体酸催化剂，广泛应用于烷基化等有机催化反应，具有催化活性高、选择性好、操作条件缓和等优点。特别是kiggen型磷钨酸催化剂对FCC汽油中的噻吩以及苯类芳香化合物等有比较好的烷基化催化性能量。本文采用一系列固体酸类催化剂对FCC汽油中的噻吩与汽油本身所含有的烯烃发生烷基化反应，提高汽油中含硫化合物的沸点，达到对汽油的脱硫目的。设计组装具有介孔壳层特征的磁性固体杂多酸催化剂。通过添加助剂和改变粒径等方法调变α型铁氧体的软磁性能量，制备出具有高饱和磁化强度、低娇玩力和高稳定性的超顺磁性基体材料。通过可控沉积，在磁性基体的表面构筑致密的二氧化硅保护层，通过可控溶胶-凝胶法，调控介孔层厚、比表面积和表面性能量，得到不同结构特性与表面活性的介孔二氧化硅。再通过浸渍法负载杂多酸，组装为磁载杂多酸催化剂。通过BET、TG-DSC、X射线衍射等现代分析仪器的跟踪检测，揭示各结构单元的结构特征与性能量变化，并以催化烷基化反应，评价磁性固体杂多酸的催化性能量和磁反应以及分离特性.同时分别采用活性炭，介孔二氧化硅，和所制备的磁性载体采用浸渍法复杂磁性杂多酸制备出相应的催化剂，在高压反应釜用模拟汽油进行研究，并且制备出固体超强酸催化剂平行对模拟汽油进行烷基化反应，并对所进行的反应进行比较，采用GC，微库仑仪，MS对产物进行表征分析。找出烷基化的反应规律，为溶剂油烷基化深度脱硫脱芳烃新技术的研发提供关键技术，促进工业催化的发展，所以本项目不仅具有重要的理论价值，而且具有广阔的应用前景。由反应结果可知，在负载量为35%的磷钨酸情况下，在高压反应釜中120℃，2MP下进行反应，有着较好的烷基化催化效果，磁性催化剂表现出较好的反应以及回收性能量。噻吩的转化率为87%，催化剂表现出较好的稳定性和催化活性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.1.1 我国汽油目前存在的主要问题
• 1.1.2 世界范围汽油硫含量要求以及发展趋势
• 1.2 脱硫技术
• 1.2.1 加氢脱硫技术
• 1.2.2 萃取脱硫技术
• 1.2.3 氧化脱硫技术
• 1.2.5 生物脱硫技术
• 1.2.6 烷基化脱硫技术
• 1.3 论文工作的提
• 第二章 纳米α-Fe2O3 颗粒的制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要化学试剂
• 2.2.2 实验仪器和设备
• 2.2.3 氢氧化铁凝胶的制备
• 2.2.4 纳米α-Fe2O3颗粒的制备
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 反应制备机理
• 2.3.2 淀粉量对颗粒的影响
• 2.3.3 红外图谱分析
• 2.3.4 对所制备颗粒的热分析
• 2.3.5 所制备颗粒的电镜照片
• 2.3.6 所制备催化剂的 BET 表征
• 2.4 结论
• 第三章 催化剂的制备与表征
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验药品
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 试验方法
• 3.3.4 磁性催化剂的制备
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 所制备的不同催化剂的 BET 分析
• 3.3.2 kiggen 型磷钨酸催化剂负载后的 XRD 分析
• 3.3.3 所制备介孔壳程结构磁性催化剂的 TG-DTA 分析
• 3.3.4 所制备不同固体酸类催化剂的酸性表征测酸性
• 3.3.5 所制备催化剂的红外光谱分析
• 第四章 噻吩的烷基化反应
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 主要化学试剂
• 4.2.2 实验的仪器和设备
• 4.2.3 实验方法
• 4.2.4 反应原理
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 催化剂孔结构对反应的影响
• 4.3.2 不同温度对反应的影响
• 4.3.3 不同反应压力多反应的影响
• 4.3.4 催化剂稳定性考察
• 4.3.5 反应产物分析
• 4.3.6 磁性催化剂在高压反应釜中的行为以及催化剂的回收
• 4.4 结论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表文章
• 致谢