[發(fā)明專利]一種中空介孔二氧化硅溶解再生限域鉬酸鈷催化劑的制備及催化氧化柴油脫硫方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110871119.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN113499782A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣偉;安鑫;徐麗仙;朱坤;朱文帥;李華明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/882
• 分類號(hào): B01J23/882;B01J35/08;B01J35/10;B01J37/00;B01J37/03;B01J37/08;B01J37/10;C10G45/08;C08F212/08;C08F220/34;C08F2/18
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)策知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32322
• 代理人: 范圓圓

本發(fā)明涉及一種中空介孔二氧化硅溶解再生限域鉬酸鈷催化劑的制備及催化氧化柴油脫硫方法，通過(guò)懸浮聚合法合成改性聚苯乙烯微球PS，將醇水混合液、CTAB、改性聚苯乙烯微球PS、濃氨水和硅酸四甲酯的反應(yīng)產(chǎn)物煅燒制得中空二氧化硅，以HPMo改性中空二氧化硅HS后與Co(acac)₃反應(yīng)合成催化劑CoMoO₄/HMSs，空介孔二氧化硅球?qū)钚晕镔|(zhì)(CoMoO₄)進(jìn)行限域，通過(guò)溶解再生策略使活性物質(zhì)在載體中最大程度地均勻分散呈比表面積大的介孔材料，可活化空氣、擁有多相催化劑的高活性和易分離的優(yōu)點(diǎn)，用于催化氧化包括但不限于柴油的含硫油品脫硫，可活化空氣、操作簡(jiǎn)單、條件溫和、脫硫速率快、反應(yīng)過(guò)程沒(méi)有其他副產(chǎn)物生成，催化劑分離方便、循環(huán)性能優(yōu)異，可實(shí)現(xiàn)超深度脫硫、提高油品收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中空介孔二氧化硅通過(guò)溶解再生策略限域鉬酸鈷催化劑的制備及催化氧化柴油脫硫方法，屬于柴油脫硫技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

燃油作為目前使用最為廣泛的化石能源，它的大量燃燒所產(chǎn)生的SO_x引起了大氣污染、設(shè)備腐蝕等很多環(huán)境問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題，對(duì)可持續(xù)性發(fā)展的呼聲日益增加，各國(guó)都對(duì)燃油中的硫含量做出了嚴(yán)格的限制，因此，開發(fā)出一種合適技術(shù)用來(lái)除去燃油中的硫化合物是有必要的。目前，工業(yè)上已經(jīng)大規(guī)模投入使用的脫硫技術(shù)是加氫脫硫技術(shù)(HDS)，基本上能夠滿足大多數(shù)的生產(chǎn)要求，但是仍然存在：HDS在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程需要高溫高壓的反應(yīng)條件，而且也需要用到大量的氫氣，存在一定的安全隱患，也會(huì)造成較大的能耗；HDS對(duì)于燃油中的噻吩類的硫化合物去除效果較差，可能滿足不了深度脫硫的要求等問(wèn)題，因此，有必要從非加氫脫硫技術(shù)中選擇一種合適方法來(lái)彌補(bǔ)加氫脫硫存在的一些問(wèn)題。

非HDS工藝主要包括萃取脫硫(EDS)、吸附脫硫(ADS)、氧化脫硫(ODS)以及生物脫硫(BDS)等，其中ODS作為一種較為溫和且高效的脫硫方式引起了廣泛的關(guān)注，并且用于氧化脫硫的催化劑豐富多樣，可設(shè)計(jì)性較高，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求調(diào)整催化劑的狀態(tài)，從而達(dá)到深度脫硫的要求，被認(rèn)為是最具有發(fā)展前景的工藝之一。

中空納米材料作為一種具有高比表面積以及豐富的離散空隙的材料在催化領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用前景，這些內(nèi)部的豐富空隙為催化反應(yīng)提供了良好的催化位點(diǎn)或者給其他活性物種帶來(lái)了極佳附著位置。局限于孔隙內(nèi)部的分子通常表現(xiàn)出與本體不同的狀態(tài)，有研究人員表明，溶解再生策略可為發(fā)生反應(yīng)的納米空腔施加某種空間限制，為非均相選擇性催化開辟了一種新穎的方式，中空納米反應(yīng)器的表面和孔結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)精心得控制，可能會(huì)通過(guò)抑制某些反應(yīng)，從而達(dá)到選擇性催化的目的。

為了得到功能化的中空納米材料，需要對(duì)材料本身的孔結(jié)構(gòu)、內(nèi)表面和外表面進(jìn)行修飾。大量文獻(xiàn)表明具有大比表面積的載體用于氧化脫硫目前是柴油脫硫研究的熱點(diǎn)之一，但是通過(guò)溶解再生策略對(duì)其表面和孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控的研究卻很少，并且并未被應(yīng)用在柴油氧化脫硫的領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種中空介孔二氧化硅溶解再生限域鉬酸鈷催化劑的制備及催化氧化柴油脫硫方法。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于，制備一種中空介孔二氧化硅溶解再生限域鉬酸鈷催化劑CoMoO₄/HMSs，通過(guò)溶解再生策略對(duì)催化劑的表面和孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，使鉬酸鈷作為活性中心均勻地分散在再生的具有蓬松介孔結(jié)構(gòu)的中空介孔二氧化硅球中，屬于比表面積大的介孔材料，使活性位點(diǎn)能夠最大程度與反應(yīng)介質(zhì)接觸達(dá)到極佳的催化效果，擁有多相催化劑的高活性和易分離的優(yōu)點(diǎn)，循環(huán)性能優(yōu)異；

本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：