一种基于可磁分离负载型磷钨酸铯盐催化剂的氧化脱硫方法

摘要

本发明公开了一种基于可磁分离负载型磷钨酸铯盐催化剂的氧化脱硫方法，是以过氧化氢为氧化剂，硅胶包裹四氧化三铁负载磷钨酸铯盐为催化剂，步骤为：油品与乙腈溶剂按一定比例混合，在一定温度和常压条件下按一定比例加入氧化剂和催化剂的混合物，反应后冷却至室温，自然分层，上层油相为脱硫产物，通过磁分离将下层乙腈相中的催化剂分离回收。涉及油品包括原油、燃料油及原油精炼过程中的半成品油。该方法与传统工艺相比：工艺简单，脱硫效率高；催化剂制备过程简单、安全、无污染；利用磁分离方法回收催化剂，避免燃油二次污染，符合绿色环保和安全的现代化工业生产要求。

主权项

一种基于可磁分离负载型磷钨酸铯盐催化剂的氧化脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）取氧化剂H2O2和催化剂可磁分离负载型磷钨酸铯盐，预接触混合5～20min，备用；其中，可磁分离负载型磷钨酸铯盐的用量为待处理油品质量的0.25%～5%，H2O2的用量按以下方式计算：以待处理油品中S的摩尔数确定H2O2的摩尔数，O/S摩尔比为（1～40）：1；（2）常压下，将待处理油品与乙腈按照体积比为1：（0.5～3.0）的比例混合，控制反应温度30～70℃，加入步骤（1）中制得的氧化剂与催化剂的混合物，搅拌条件下反应2～4h；（3）反应混合物的分离：上述反应完成后，冷却至室温，则反应混合物自然分层，分出的上层油相即为脱硫油品；所述可磁分离负载型磷钨酸铯盐是通过以下制备方法得到的：（1）硅胶包裹四氧化三铁磁载体或5A分子筛包裹四氧化三铁磁载体的制备：①硅胶包裹四氧化三铁磁载体的制备：将6～10g四氧化三铁磁性颗粒分散于1000ml去离子水中，加入1～5ml油酸；然后加入2～6ml正硅酸乙酯，滴加2～5ml质量浓度为25～28%的氨水，在50℃下搅拌3～5h，产物经磁性分离，洗涤后分散于500ml去离子水中，加入十六烷基三甲基溴化铵150～200mg，用稀硝酸调pH值至3.0～5.0，置于70℃水浴锅中，搅拌20～60min，得磁性颗粒分散体系；将30～80ml正硅酸乙酯与乙醇、去离子水按1:(0.5～5):(0.5～5)的体积比混合，用稀硝酸调pH至3.0～5.0，在70℃水浴中水解5～20min，得到二氧化硅溶胶；将所得二氧化硅溶胶加入到上述磁性颗粒分散体系中，搅拌1～4h后静置10～15h；50℃水浴蒸发得到硅胶包裹四氧化三铁磁载体；②5A分子筛包裹四氧化三铁磁性载体的制备：将5～15g四氧化三铁磁性颗粒分散于1000ml去离子水中，然后将5～25g的20～80目5A分子筛加入到此磁性颗粒分散体系中，搅拌1～4h后静置10～15h，50℃水浴蒸发得到5A分子筛包裹四氧化三铁磁载体；（2）可磁分离负载型磷钨酸铯盐的制备：按设定的负载量分别称取一定量的碳酸铯，以及硅胶包裹四氧化三铁磁载体或5A分子筛包裹四氧化三铁磁载体，并把碳酸铯配成0.01～0.05mol/L的水溶液，将硅胶包裹四氧化三铁磁载体或5A分子筛包裹四氧化三铁磁载体加入到碳酸铯的水溶液中，室温下剧烈搅拌2～6h，静置10～15h，然后在100～130℃下蒸干，随后将所得固体在250～350℃下焙烧2～4h，得固体；按与碳酸铯的化学计量比称取一定量的磷钨酸，配成0.02～0.07mol/L的水溶液，将上述焙烧后所得到的固体加入到磷钨酸水溶液中并在室温下剧烈搅拌3～6h，静置10～15h，随后在100～130℃下蒸除水分，于250～350℃下焙烧2～4h，所得固体即为目标产物可磁分离负载型磷钨酸铯盐。