/L-0. 02 mol/L的溶液,稱取A113-12烷基磺酸鹽0· 5-10. Og加 入到上述溶液中。采用60-100 ° C烘干4-24 h,100-200 ° C焙燒2-24 h。制備了催化 劑 CAT-9。
[0031] 實(shí)施例10 按照對比例1,對比例2,對比例3,對比例4,對比例5,分別制備了 Al13-十二烷基磺酸 鹽,Al13-十二烷基苯磺酸鹽、Al13-硬脂酸鹽、Al13-軟脂酸鹽或Al 13-十二烷基苯甲酸鹽。在 常溫、常壓和劇烈攪拌下,將0. 5-10. g磷鎢釩酸(H5PWoltlV2和/或H 4PW〇11VjP /或H 6PW9V3) 溶于N,N二甲基甲酰胺或者二甲亞砜配制成0.002 mol/L-0.02 mol/L的溶液,稱取磷鎢酸 0. 5-10. 0 g加入到上述溶液中,經(jīng)2-5天緩慢蒸干溶劑N,N二甲基甲酰胺或者二甲亞砜配。 采用 60-100 ° C 烘干 4-24 h,100-200° C 焙燒 2-24 h。制備了催化劑 CAT-10。
[0032] 實(shí)施例11 Al13催化氧化脫硫反應(yīng) 按照對比例1或2合成了 Al13-十二烷基磺酸鹽或Al13-十二烷基磺酸鹽,測定其氧化 脫硫活性。
[0033] 具體操作過程如下:反應(yīng)溫度為30-70 ° C,反應(yīng)壓強(qiáng):0.5-5 atm;最佳壓強(qiáng) 0. 5-1. 5 atm,催化劑加入量:總油質(zhì)量0. 1-5. 0 %,氧化劑加入量:總硫摩爾數(shù)的1-20倍, 親水和親油的有機(jī)物加入量:總油質(zhì)量的〇. 01-5. 0倍。具體反應(yīng)結(jié)果如下表所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種Keggin結(jié)構(gòu)同多陰陽離子構(gòu)筑的催化劑,其特征在于:所述催化劑由如下組份 組成:Keggin結(jié)構(gòu)錯(cuò)同多酸陽離子、陰離子表面活性劑、Keggin結(jié)構(gòu)多酸陰離子; 所述的催化劑中各組份的質(zhì)量份數(shù)為: 名稱 質(zhì)量份數(shù) Keggin結(jié)構(gòu)錯(cuò)同多酸陽離子 2_50份 陰離子表面活性劑 2-20份 Keggin結(jié)構(gòu)多酸陰離子 96-30份。
2. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的Keggin結(jié)構(gòu)同多陰陽離子構(gòu)筑的催化劑的制備方法,其 特征在于:以所述的陰離子表面活性劑為模板劑,用鋁源制備的Keggin結(jié)構(gòu)鋁同多酸陽離 子雜化材料,采用浸漬法或者離子交換法,在制備過中引入Keggin結(jié)構(gòu)多酸陰離子,經(jīng)洗 滌和干燥焙燒制得所述催化劑; 所述的Keggin結(jié)構(gòu)錯(cuò)同多酸陽離子雜化材料、Keggin結(jié)構(gòu)多酸陰離子、陰離子表面活 性劑的用量為: 名稱 質(zhì)量份數(shù) Keggin結(jié)構(gòu)錯(cuò)同多酸陽離子雜化材料 2_40 Keggin結(jié)構(gòu)多酸陰離子 96-35 陰離子表面活性劑 2-25 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的Keggin結(jié)構(gòu)同多陰陽離子構(gòu)筑的催化劑的制備方法,其特征 在于:步驟如下: (1) 在常溫、常壓和攪拌的條件下,將0.15-80. 0 g鋁源加入10. 0-1000. 0 g水中,充分 溶解,將10. 0-1000. 0 mL濃度為0. 05-2. 5 M的氫氧化鈉或者鹽酸溶液漸漸加入到上述溶 液中,反應(yīng)0.5-24. 0 h后,調(diào)節(jié)溶液的pH值為3. 0-6.5 ; (2) 后將陰離子表面活性劑0. 20-100. 0 g溶于將10. 0-10000. 0 g水中,漸漸加入到第 (1)步制備的溶液中,充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)后,經(jīng)洗滌、過濾、干燥制得Keggin結(jié)構(gòu)鋁同多酸陽離 子雜化材料; (3) 稱取0.05-50. 0 g的Keggin結(jié)構(gòu)多酸陰離子溶解在10.0-1000.0 mL的溶劑中形 成溶液,將第(2)步制備的0. 1-100.0 g Keggin結(jié)構(gòu)鋁同多酸陽離子雜化材料加入該溶液 中,經(jīng)振蕩和攪拌0.5-48 h,過濾或者直接經(jīng)30-120 °C,真空干燥2-48 h后制得所述催化 劑; 所述的 Keggin 結(jié)構(gòu)多酸陰離子為[PW1204(i]3_、[PMo1204(i]3_、[SiW120 4(l]4_、[GeW1204J4_、 [GeM〇1204(ir、[BW1204(ir或取代型多酸陰離子中的一種或任意量的多種; 所述的取代型多酸陰離子為[CuSiWn039r、[MnSiW n039r、[TiSiWn039]4_、[PNiW n039] 6-、[GeSiWn039]4-、[SbSiW n039]3-、[PMo1QV2] 5-、[PMonVj4-、[PMo9V3]6-、[PW1QV 2]5-、[PWnVj4-和 [pw9v 3r中的一種或任意量的多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的催化劑的制備方法,其特征在于:所述的鋁源為硝酸鋁、氯化 鋁、硫酸鋁、醋酸鋁、明礬、偏鋁酸鈉或者偏鋁酸鉀中的一種或任意量的多種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的Keggin結(jié)構(gòu)同多陰陽離子構(gòu)筑的催化劑的制備方法,其特征 在于:所述的氫氧化鈉或者鹽酸的摩爾濃度為〇. 10-5. 0 mol/L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的Keggin結(jié)構(gòu)同多陰陽離子構(gòu)筑的催化劑的制備方法,其特征 在于:所述的陰離子表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇醚磺基琥珀 酸單酯二鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉鹽、琥珀酸雙酯磺酸鹽、十二烷基乙酸 鈉、十二烷基苯甲酸鈉、硬脂酸鈉和軟脂酸鈉的一種或任意量的多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的Keggin結(jié)構(gòu)同多陰陽離子構(gòu)筑的催化劑的制備方法,其特征 在于:所述的溶劑為:水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或二甲亞砜中的一 種或任意量的多種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的Keggin結(jié)構(gòu)同多陰陽離子構(gòu)筑的催化劑的制備方法,其特征 在于:所述的真空干燥的條件為,真空度為〇 - -0.01 MPa;溫度為60-100 °C;真空干燥的 時(shí)間為6-24 h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的Keggin結(jié)構(gòu)同多陰陽離子構(gòu)筑的催化劑的制備方法,其特征 在于:所述的鋁源為硝酸鋁、氯化鋁、硫酸鋁、醋酸鋁、明礬、偏鋁酸鈉或者偏鋁酸鉀中的一 種或任意量的多種; 所述的氫氧化鈉或者鹽酸的摩爾濃度為〇. 10-5. 0 mol/L ; 所述的陰離子表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇醚磺基琥珀 酸單酯二鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉鹽、琥珀酸雙酯磺酸鹽、十二烷基乙酸 鈉、十二烷基苯甲酸鈉、硬脂酸鈉和軟脂酸鈉的一種或任意量的多種; 所述的溶劑為:水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或二甲亞砜中的一種 或任意量的多種; 所述的真空干燥的條件為,真空度為〇 - -0.01 MPa;溫度為60-100 °C;真空干燥的時(shí) 間為6-24 h。
10. -種如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的Keggin結(jié)構(gòu)同多陰陽離子構(gòu)筑的催化劑在 有氧化劑存在的條件下、加入親水和親油的有機(jī)物后應(yīng)用于有機(jī)硫化物、汽油或者柴油的 氧化脫硫反應(yīng)中的應(yīng)用。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的Keggin結(jié)構(gòu)同多陰陽離子構(gòu)筑的催化劑在有氧化劑存在 的條件下、加入親水和親油的有機(jī)物后應(yīng)用于有機(jī)硫化物、汽油或者柴油的氧化脫硫反應(yīng) 中的應(yīng)用,其特征在于:所述的氧化脫硫反應(yīng)是用于乙硫醇、丁硫醇、噻吩、苯并噻吩、二苯 并噻吩的C6-C18直鏈或者支鏈烷烴的溶液,或用于催化裂化汽油、直餾直流汽油、催化裂 化柴油或者直饋柴油柴的氧化脫硫反應(yīng),原料的硫含量為50-10000 ppm; 所述的氧化脫硫反應(yīng)的氧化劑為過氧化氫、過氧化脲、氧氣或過氧乙酸中的一種或幾 種; 所述的加入親水和親油的有機(jī)物為乙腈、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰 胺,或二甲亞砜中的一種或任意量的多種; 所述的氧化脫硫反應(yīng)的反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為20-120 °C,最佳溫度為50-80 °C ;反 應(yīng)壓強(qiáng):〇. 5-5 atm,最佳壓強(qiáng)0. 5-1. 5 atm ;催化劑加入量:總油質(zhì)量0. 5-2. 5%,最佳加入 量為總油質(zhì)量〇. 5-2. 5% ;氧化劑加入量:總硫摩爾數(shù)的1-20倍,最佳氧化劑加入量為總硫 摩爾數(shù)的2-10倍;親水和親油的有機(jī)物加入量:總油質(zhì)量的0. 01-0. 50倍,親水和親油的 有機(jī)物加入量:總油質(zhì)量的〇. 1-0. 5倍。
【專利摘要】一種催化劑及其制備方法及其應(yīng)用,所述催化劑是以陰離子表面活性劑為模板劑,用鋁源制備的Keggin結(jié)構(gòu)鋁同多酸陽離子雜化材料,采用浸漬法或者離子交換法,在制備過中引入Keggin結(jié)構(gòu)多酸陰離子,經(jīng)洗滌和干燥焙燒制得所述催化劑;催化劑中各成分為:Keggin結(jié)構(gòu)鋁同多酸陽離子2-50份,陰離子表面活性劑2-20份,Keggin結(jié)構(gòu)多酸陰離子96-30份。本發(fā)明的催化劑氧化脫硫催化活性高、可循環(huán)使用性好,是一種性能優(yōu)異的氧化脫硫催化劑。催化劑制備方法簡單,操作容易,制備成本低。
【IPC分類】C10G27-04, B01J31-16, B01J31-18
【公開號】CN104525261
【申請?zhí)枴緾N201410769860
【發(fā)明人】陳立東, 姜春杰, 王旭陽, 朱江, 宋鵬月, 楊廣生, 李禹蒙, 于淼, 李翠
【申請人】遼寧師范大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月15日