磷鎢酸銅催化劑之氧化脫硫前景

隨著汽車業的快速發展,車用燃料燃燒產生的硫化物對環境的污染也日趨嚴重,世界各國和地區相繼制定了嚴格的汽油和柴油的硫含量標準。工業上通常採用加氫脫硫(HDS)來脫除汽柴油中的硫化物,但是對於噻吩及其衍生物由於存在空間位阻效應,脫硫效果較差,為了達到深度脫硫的目的必定會對反應條件和催化劑提出更高的要求,進而導致汽柴油成本增加。

氧化脫硫(ODS)是近年來發展起來的生產超低硫燃料的新技術,其反應條件溫和,不耗費氫氣,設備投資較少,對催化加氫難以脫除的苯並噻吩類化合物有較高的脫硫效率,具有很好的應用前景。

氧化脫硫圖片

對於催化氧化脫硫,催化劑的選擇至關重要。雜多酸氧化脫硫已有較多的文獻報導,諸多學術研究者認為,磷鎢酸在催化脫硫技術中始終保持著一貫的穩定和高效,但將磷鎢酸用於氧化脫硫卻鮮有報導。

近來,有學者報導一種雙效磷鎢酸銅催化劑在油品脫硫中的應用,其脫硫的過程可歸納為以下步驟:

A、稱取磷鎢酸固體, 加入水和乙醇, 在不斷攪拌下,緩慢加入硝酸銅, 繼續攪拌, 使其發生複分解反應;然後加熱,除去醇和部分水, 降至室溫, 經結晶、陳化、過濾及乾燥後,即得磷鎢酸銅。

B、將磷鎢酸銅加入到由一定量的二苯並噻吩(DBT), 配製成硫含量為500 μg/g的10 mL模擬油中,加入0.5 mLH2O2 和0.01g十六烷基三甲基溴化銨(CTAB), 在配有磁力攪拌的恒溫水浴中,反應60 min後, 將反應混合物冷卻至室溫, 在分液漏斗中靜置分層, 分出油相。加入5 mL的N-N-二甲基甲醯胺繼續攪拌5 min,靜止分層,分出油相,測定硫含量並計算脫硫率。最終該測定使用磷鎢酸銅催化劑脫硫率為72-93%。

磷鎢酸銅催化劑製備工藝簡單,成本低,可迴圈使用,氧化脫硫效果理想,其反應條件溫和,不耗費氫氣,設備投資較少,對催化加氫難以脫除的苯並噻吩類化合物有較高的脫硫效率,具有很好的應用前景。