《柴油氧化脫硫負載型酞菁催化劑的研製》是依託西北大學，由趙建社擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：柴油氧化脫硫負載型酞菁催化劑的研製
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙建社
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
世界範圍內石油資源的日益匱乏以及對柴油需求的增長，導致高硫含量的柴油所占的比例也越來越大，這就為柴油的超深度脫硫帶來了更嚴峻的挑戰。本項目針對工業上脫硫催化反應過程中存在的環境污染、脫硫率低、硫堵塔、腐蝕、成本高等弊端，對工業化套用的酞菁脫硫催化劑進行深入剖析，用雙活性點模型理論(即對於酞菁及其衍生物，酞菁環與中心金屬離子都是可能的活性點)指導酞菁配合物的結構設計，在已有的活性金屬氧化物和分子篩等多孔材料基礎上最佳化組合以拓寬負載型酞菁脫硫催化劑的設計思路，研究多孔載體負載酞菁催化劑的結構及聚集形態對二苯並噻吩及其烷基衍生物(DBTs)脫硫催化作用的影響，進一步驗證雙活性點模型理論，完善負載型酞菁氧化脫硫催化反應機理，篩選出催化性能良好、結構新穎、價廉易得、無污染的負載型酞菁脫硫催化劑，使其能更好地套用於柴油的超深度氧化脫硫，滿足脫硫工藝及技術指標。
結題摘要
世界範圍內石油資源的日益匱乏以及對柴油需求的增長，導致高硫含量的柴油所占的比例也越來越大，這就為柴油的超深度脫硫帶來了更嚴峻的挑戰。本項目針對工業上脫硫催化反應過程中存在的環境污染、脫硫率低、硫堵塔、腐蝕、成本高等弊端，對工業化套用的酞菁脫硫催化劑進行深入剖析，用“雙活性點模型”理論指導酞菁配合物的結構設計，在已有的活性金屬氧化物和分子篩等多孔材料基礎上最佳化組合以拓寬負載型酞菁脫硫催化劑的設計思路，研究多孔載體負載酞菁催化劑的結構及聚集形態對二苯並噻吩及其烷基衍生物(DBTs)脫硫催化作用的影響，篩選出催化性能良好、結構新穎、價廉易得、無污染的負載型酞菁脫硫催化劑，使其能更好地套用於柴油的超深度氧化脫硫，滿足脫硫工藝及技術指標。 本課題採用改進的固相熔融法、液相法等方法製備得到酞菁配合物47種，並將其負載在氧化物和分子篩表面，形成固載型脫硫催化劑60餘種，用IR、XRD、SEM、及N2吸附-脫附等方法對所製備的催化劑進行了表征。催化氧化脫硫得到如下結論：（1）稀土金屬氧化物負載（無）取代金屬酞菁脫硫催化劑的製備及性能研究。La0.8Ce0.2NiO3負載不同系列酞菁配合物的脫硫測試中，光照條件下，反應5 h，CoTcPc/ La0.8Ce0.2NiO3的脫硫可以達到94.9 %，模擬柴油中硫含量降至49 ppm，達到國家IV標準值（50 ppm）。（2）MCM-41系列分子篩負載稀土金屬酞菁脫硫催化劑的製備及性能研究。通過Ln(Pc)2/MCM-41系列催化劑對模擬燃油催化氧化實驗研究了催化劑的氧化脫硫性能，Ce(Pc)2/MCM-41脫硫率最高，依次為：噻吩，99.97%；苯並噻吩，81.71%；二苯並噻吩，77.67%。（3）改性HZSM-5系列分子篩負載金屬酞菁脫硫催化劑的製備及性能研究。在改性HZSM-5分子篩負載不同系列酞菁配合物催化劑中，催化氧化降解模擬燃油的實驗研究了催化劑的脫硫性能。Cu2(PcAN)2-W-HZSM-5催化劑效果最好。（4）HZSM-5/MCM-41複合分子篩負載金屬酞菁脫硫催化劑的製備及性能研究。對比摻入不同金屬酞菁於HZSM-5/MCM-41複合分子篩的催化劑，Cu2(PcAN)2- W -HZSM-5/MCM-41具有較高的脫硫率。
