问题:
关键词:焦化苯,噻吩,脱硫,固体超强酸,烷基化
● 参考解析
近年来,随着人们环保意识的增强和各种法规的相应出台,人们对焦化苯中有机硫的含量的限制越来越高,而我国生产的焦化苯中噻吩的含量明显偏高,随着社会发展对精细化工产品的要求越来越高,从而大大限制了焦化苯在工业中的应用。工业上的苯主要来源于石油苯和焦化苯,而焦化苯因其含有大量的含硫化合物,近年来它的应用受到了很大的限制。本实验针对焦化苯中噻吩硫的去除进行展开,尝试在温和的条件下能够有效的去除焦化苯中的噻吩。为此,本实验制备了几种廉价的固体酸催化剂,评价了这些固体酸催化剂在温和的条件下去除焦化苯中的噻吩的催化性能。
本文第一部分对苯的来源及应用、噻吩的危害、现阶段脱硫工艺的现状、以及固体超强酸的研究进展进行了综述。首先对我国的焦化苯工业进行概述,总结了苯和噻吩的物理化学性质的不同点,对国内外现行的脱硫工艺进行的总结,重点介绍了吸附法、萃取精馏法、选择氧化法、催化加氢法、硫酸精制法、催化裂解法以及烷基化法等脱硫工艺。最后,对于固体超强酸催化剂的研究也做了详细的阐述,包括它的分类、制备方法、酸中心模型、酸强度表征、应用及目前存在的问题等。
在第二章中用沉淀法制备了单一组分的SO42?/Fe2O3型固体超强酸,并把它应用到了焦化苯中噻吩的消除实验中,使噻吩与甲醇、乙醇、丙醇和正丁醇在80 ℃下发生烷基化反应。实验结果表明,在80 ℃的情况下,噻吩与正丁醇与SO42?/Fe2O3型固体超强酸可以完全消除焦化苯的噻吩,催化剂在整个反应过程中都保持着很高的反应活性。这对于保护环境和人类的健康具有极积的作用和意义,同时可以提高焦化苯的工业使用价值,减少空气中二氧化硫的排放量。
在第三章中采用共沉淀法制备了双组分的SO42?/Fe2O3-Al2O3型固体超强酸,并把它应用到了焦化苯中噻吩的消除实验中,使噻吩与乙酸酐在不同的温度和不同的助剂比下发生反应。实验结果表明,此方法可以有效的消除焦化苯的噻吩,反应后体系中噻吩的含量降到了10 ppm,同样达到了相关法规的限定。
在第四章中采用浸渍法制备了双组分的SO42?/Fe2O3-Al2O3型固体超强酸,并把它应用到了焦化苯中噻吩的消除实验中,使噻吩与乙酸酐在不同的温度和不同的助剂比下发生烷基化反应。实验结果表明,此催化剂的效果较之共沉淀法制备的SO42?/Fe2O3-Al2O3型固体超强酸的催化效果要好一些,反应温度与噻吩和正丁醇的反应相比,此反应的温度降低了10 ℃,但是从制备方法上来说,它的制备过程比较烦琐。
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