用于使组合物脱硫的方法和组合物的制作方法_3

文档序号:8490926阅读:来源:国知局
中,使包含硫的组合物与氧化剂和氧化催化剂接触可在20°C至 150°C,诸如60°C至150°C的温度下进行。
[0050] 在一个实施方案中,使包含硫的组合物与氧化剂和氧化催化剂接触可以发生至少 15分钟、30分钟、60分钟、90分钟、120分钟、180分钟、240分钟、或300分钟。
[0051] 在其它实施方案中,接触的顺序可以变化并且包括用于所期望产物的任何合适的 顺序。在一个实施方案中,含硫组合物可首先与氧化催化剂接触,然后与氧化剂接触。在另 一个实施方案中,含硫组合物可首先与氧化剂接触,然后与氧化催化剂接触。在另一个实施 方案中,含硫组合物可同时地或基本上同时地与氧化催化剂和氧化剂两者接触。
[0052] 在一个实施方案中,氧化剂的量可以是每体积包含硫的组合物约5体积%至约 300体积%。例如,氧化剂的量可以是每体积包含硫的组合物约5体积%至约100体积%。 在另一个实例中,氧化剂的量可以是每体积包含硫的组合物约20体积%至约80体积%。在 一个实施方案中,基于将过氧化氢(H 2O2)用作氧化剂而采用的氧化催化剂的量在每体积油 或石油约1体积%至约50体积%的范围内。
[0053] 在一个实施方案中,氧化催化剂可以在约1%容重至约60%容重范围内的溶剂的 量存在。在一个实施方案中,当氧化催化剂是式M 11=M3xM2O3的纳米结晶化合物时,氧化反应 可以在按体积计约1体积%至约60体积%范围内的溶剂的量进行。在一个实施方案中,当 式M\_ xM3xM203的氧化催化剂被硫酸溶液浸渍时,氧化反应可以在约1 %容重至约60 %容重 范围内的溶剂的量进行。
[0054] 在一个实施方案中,本文所公开的方法可使组合物中存在的硫的量减少至少 40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、或 99. 5%。在一个实施方 案中,本文所公开的方法可使组合物中的硫的量减少至少97%、98 %、99%或99. 5 %,其中 所述包含硫的组合物包含正辛烷和噻吩。在一个实例中,本文所公开的方法可使组合物中 的硫的量减少至少85%、90%、95%、97%、98%、99 %或99.5%,其中所述包含硫的组合物 包含蒸馏的石油产品。在另一个实例中,本文所公开的方法可使组合物中的硫的量减少至 少50 %、60 %、70 %或80 %,其中所述包含硫的组合物包含原油。例如,当组合物包含正辛 烷和噻吩时,所公开的方法可将组合物中的初始硫含量从约20, OOOppm减少到约70ppm。
[0055] 在一个实施方案中,本文所公开的组合物还可包含溶剂。有机溶剂的非限制性实 例包括烷烃,例如戊烷、己烷、庚烷及辛烷。在另一个实例中,溶剂可以是芳基、环烷烃、环烯 烃、链烯烃等,例如甲苯和二甲苯。
[0056] 通过采用本文所公开的方法,用于石油脱硫的改进的、高效的和成本有效的方法 在降低的反应温度下并且从具有相对较高硫浓度的原料是可能的。
[0057] 在一个实施方案中,氧化催化剂可以是式M\_xM3xM 203的化合物的硫酸盐的纳米结 晶形式。在一个实施方案中,当氧化催化剂可能是式M11J 3xM2O3的化合物的硫酸盐时,氧化 催化剂的晶体尺寸可在5nm至约IOOnm范围内。在一个实施方案中,基于将过氧化氢(H 2O2) 用作氧化剂而采用的呈纳米结晶形式的氧化催化剂的量是在每体积油或石油约1体积% 至约50体积%的范围内。
[0058] 合成本文中所用的催化剂的合适的方法包括但不限于选自由以下组成的组的方 法:凝胶燃烧、柠檬酸盐-硝酸盐、溶胶-凝胶法、热液法、声化学法等。在一个实施方案中, 使用本文所提及的方法合成的氧化催化剂可以是纳米结晶化合物。在一个实施方案中,所 述氧化催化剂进一步通过用硫酸处理来磺化。在一个实施方案中,用硫酸处理纳米结晶形 式产生磺化的纳米结晶氧化催化剂。
[0059] 在一个实施方案中,所述方法包括含有在正辛烷中的噻吩的原料流,其中脱硫具 有至少97%的效率。例如,对含有大于或等于百万分之15, 000的高初始硫浓度的原料流进 行的脱硫方法可以产生含有小于或等于百万分之500的硫的脱硫产物。
[0060] 在一个实施方案中,本文所公开的方法可以显著地减少在蒸馏上部馏分之后留下 的石油诸如汽油、柴油、煤油等中的硫的量。这些残余物或残油通常已知具有大于或等于约 百万分之20, 000的硫含量。体积比为50:50(相当于约百万分之20, 000的初始硫含量) 的残油于正辛烷中的溶液可以通过使用本文所公开的方法展现至少50%的硫减少。 实施例
[0061] 给出以下实施例以便为本领域技术人员提供本文所要求保护的方法和组合物是 如何制备、进行和评价的完整公开和描述,并且旨在仅仅是示例性的方法和组合物且不意 图限制本发明的范围。已努力确保关于数字(例如数量、温度等)的精确性,但应说明存在 一些错误和偏差。除非另外指出,否则份均指重量份,温度以°〇计或在环境温度下,并且压 力为大气压或接近大气压。
[0062] 本公开进一步借助于以下实施例来说明,这些实施例不应被视为以任何方式限制 本公开。
[0063] A.实施例1
[0064] 使用凝胶燃烧合成方法合成催化剂Laa 8(lSra 2(lFe03 (LSF)。因此,氧化镧 [La2O3("·"%)]、硝酸锶[Sr (NO3)2("% )]及硝酸铁[Fe(NO3)3 · 9H2O(98% )]被用作原 料。首先将化学计量的氧化镧溶于稀释的HN03(50% )中。向此溶液中添加化学计量的硝酸 锶和硝酸铁。最终,将适量柠檬酸溶于蒸馏水中且添加至此硝酸盐溶液中。然后在约80°C 下小心地为全部溶液脱水以去除过量的水。溶液的热脱水之后,形成粘性凝胶。一旦形成 粘性凝胶,热板的温度就增加到约250°C。自燃之后获得的粉末在600°C下锻烧1小时以获 得化学纯的和结晶粉末。
[0065] 合成Laa 8(lSra2(lFe03 (LSF)催化剂系统之后,测试系统的脱硫效率。使用含硫种类 即噻吩(99%,spectrochem)和有机溶剂正辛烧(99%,Merck)制备模拟的硫原料溶液。通 过溶解噻吩以获得20, 950ppm的硫含量来制备模拟的储备溶液。将约20ml的此模拟储备 溶液与约LOg纳米结晶LSF催化剂混合。然后将此混合物置于配备有磁力搅拌器和回流 冷凝器的100mL三颈圆底烧瓶中。在水浴中在连续的搅拌下加热系统至约70°C的温度。在 混合物达到所述温度之后,使用加料漏斗在15分钟的期间内滴加60ml的过氧化氢(30%, Fisher Scientific)。使反应继续进行2. 5小时。反应完成之后,使整个系统冷却并且使其 再静置15分钟,以便形成反应混合物的两个单独的层。在氧化之后,两个层是油层(顶部) 和水层(底部)。然后过滤上部原料油层并且发现含有低至IlOppm的硫含量,即约99%脱 硫。
[0066] B.实施例2
[0067] 使用凝胶燃烧合成方法合成催化剂Laa 8(lSra 2(lFe03 (LSF)。因此,氧化镧 [La2O3("·"%)]、硝酸锶[Sr (NO3)2("% )]及硝酸铁[Fe(NO3)3 · 9H2O(98% )]被用作原 料。首先将化学计量的氧化镧溶于稀释的HN03(50% )中。向此溶液中添加化学计量的硝酸 锶和硝酸铁。最终,将适量柠檬酸溶于蒸馏水中且添加至此硝酸盐溶液中。然后在约80°C 下小心地使全部溶液脱水以去除过量的水。在对溶液热脱水之后,形成粘性凝胶。一旦形 成粘性凝胶,热板的温度就增加到约250°C。自燃之后获得的粉末在600°C下锻烧1小时以 获得化学纯的和结晶粉末。
[0068] 在此实例中,合成的催化剂被硫酸溶液(30% )浸渍24小时的时间段。倾析出过 量的酸,且然后在l〇〇°C下在烘箱中干燥催化剂。赐此外,在600°C下锻烧干燥的催化剂2 小时,从而产生磺化的L
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1