燃油中含氮化合物对有序大孔杂多酸催化剂氧化脱硫性能影响开题报告
2020-04-08 12:34:12
1. 研究目的与意义(文献综述)
1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)
1.1研究燃油脱硫的意义:
清洁燃料生产是目前世界范围内石油炼制工业所面临的重要课题。随着汽车保有量的急剧增加,汽车尾气已成为许多城市大气污染的主要污染源之一,柴油中有机含硫化合物经汽车发动机燃烧后会形成sox是形成酸雨的直接原因,也会导致汽车尾气处理装置催化剂中毒、威胁人类健康和生态环境,也是近年来雾霾天气产生的推手之一。
燃油品质的改善是机动车污染治理的重要手段,因此油品脱硫一直是研究人员关注的热点。北京市商务委员会于2012年5月发布了《关于实施北京市第五阶段车用汽柴油标准有关工作的通知》,从2012年5月31日零时起,北京市实行新的车用汽、柴油两项地方标准,即“京Ⅴ”燃油标准,含硫量降到10μg·g-1。此前北京采用的国Ⅳ标准为50μg·g-1,我国普遍采用的还是国Ⅲ标准(硫含量不高于150μg·g-1),是欧洲的15倍之多,实际上很多地方供应的燃油甚至达不到这个标准。美国环境保护局(epa)在2004年公布一项法规,所有炼油厂和供应商在2006年必须供应含硫低于30μg·g-1的燃料油,并且在2013年4月,epa建议2017年美国汽油中硫含量降低到10μg·g-1以下,2017年1月1日北京上海等一线城市开始实行国Ⅵ新标准(相当于欧Ⅵ的标准),其他地区12月开始实行国Ⅴ标准(硫含量不高于10μg·g-1)。日本、欧洲国家燃油标准与美国基本相当。
1.2燃油脱硫的方法:
目前,国内外脱硫方法主要有加氢脱硫和非加氢脱硫。萃取脱硫、氧化脱硫、生物脱硫、膜分离脱硫、烷基化脱硫和吸附脱硫等都属非加氢技术。溶剂萃取脱硫的选择性通常不高,离子液体萃取脱硫近年来引起了众多研究者的关注。[1-3]
2. 研究的基本内容与方案
2、基本内容和技术方案
2.1基本内容:
利用非离子表面活性剂和聚苯乙烯微球构建,介孔hpw/sio2,介孔/大孔hpw/sio2催化剂,同时合成只具有微孔结构的hpw/sio2催化剂,配置不同含氮化合物(吲哚,喹啉,吡啶,吡咯)和含硫化合物(噻吩,二苯并噻吩)配比的模拟油样品,测定三种催化剂在不同配比下含氮化合物对其脱硫性能的影响,进而探究氮化物对不同孔径杂多酸催化剂脱硫性能影响是否存在差异。
2.2技术方法:
(1)聚苯乙烯微球(大孔模板剂)乙醇分散液的制备
以过硫酸钾为引发剂,在1000r/s转速70℃下苯乙烯进行乳液聚合,降低转速合成聚苯乙烯微球,离心得到的产物分散到乙醇中得到聚苯乙烯微球的乙醇分散液。
(2)分级多孔hpw/sio2催化剂的合成
在浓盐酸创造的酸性条件下,用正硅酸四乙酯和磷钨酸水合物在乙醇溶液中反应,干燥产物,得到无孔hpw/sio2催化剂;通过在反应中加入p123非离子表面活性剂(前驱液),干燥反应产物,可得到介孔的hpw/sio2催化剂;通过让前驱液在聚苯乙烯微球的乙醇分散液中搅拌,干燥产物可得到介孔/大孔hpw/sio2催化剂。聚苯乙烯微球(大孔模板剂)乙醇分散液的制备。
(3)材料表征
xrd:根据x射线衍射谱图中有序介孔和大孔碳的特征峰,初步判断有序孔结构是否形成,并得到孔排列结构。
3. 研究计划与安排
3、进度安排
第1-3周:查阅相关文献,完成开题报告。
第4-7周:完成不同孔结构催化剂的合成和大部分结构表征工作。
第8-12周:完成不同模拟油性能测试和中期评价工作。
4. 参考文献(12篇以上)
4、参考文献
[1] gao h, xing j, li y, et al. desulfurization of diesel fuel by extraction with lewis-acidic ionic liquid [j]. sep sci tech-nol, 2009(4): 971-982.
[2] alonsol, arce a, francisco m, et al. gasoline desulfurization using extraction with c-8 mim bf 4 ionic liquid [j]. aiche j, 2007, 53(12): 3108-3115.
[3] kedra-krolik k, fabrice m, jaubert j n. extraction of thiophene or pyridine from n-heptane using ionic liquids. gasoline and diesel desulfurization [j]. ind eng chem res, 2011, 50(4): 2296-2306.