甲醇存在时异丁硫醇在La-Ce-HZSM-5上催化转化反应研究

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。

目录

文摘

英文文摘

声明

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

4.1.3不同La2O3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

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 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