Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催化劑的用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催化劑的用途和使用方法，屬于 化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 水滑石本是天然形成的具有層狀結(jié)構(gòu)的陰離子粘土礦，層狀結(jié)構(gòu)與水鎂石相似， 當(dāng)水鎂石的部分鎂離子被鋁離子同晶置換時(shí)，片層就帶有剩余正電荷，籍片之間的碳酸根 陰離子平衡形成水滑石，天然水滑石的化學(xué)式為Mg 6Al2(OH)16CO3 ·4Η20。當(dāng)水滑石的鎂或鋁 被其他二價(jià)或三價(jià)金屬離子取代，或?qū)悠g的碳酸根離子被其他陰離子取代時(shí)就形成了類 水滑石。
[0003] 由于地質(zhì)環(huán)境和生物化學(xué)作用，在大多數(shù)石油產(chǎn)品，如煤油、汽油、柴油、石腦油、 液化氣等中都含有硫醇。硫醇是一種惡臭物質(zhì)，具有較強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)環(huán)境和人體健康有較 大危害，同時(shí)硫醇是一種自由基引發(fā)劑，可促進(jìn)油品中不穩(wěn)定組分氧化，聚合生成膠質(zhì)，嚴(yán) 重影響油品的質(zhì)量和安定性。因此，在石油生產(chǎn)中必須脫除產(chǎn)品中的硫醇。
[0004] 目前，油品中脫除硫醇的方法有抽提法、催化氧化法、吸附法、微生物法和抽 提-氧化法，各種方法都有其特點(diǎn)和適用范圍，從方法的適用性、經(jīng)濟(jì)性和脫硫醇效果來(lái) 看，使用較多的催化氧化法。催化氧化法以聚合鈦箐鈷或磺化鈦箐鈷為催化劑，在強(qiáng)堿性 (10%氫氧化鈉)溶液中與含硫醇的油品混合，油品中硫醇首先被萃入水相，在水相中被氧化 為無(wú)味的二硫化物，二硫化物又被萃入油相中，進(jìn)而脫去硫醇。采用上述方法進(jìn)行油品脫臭 處理，需要使用大量的堿液，這不僅造成生產(chǎn)設(shè)備腐蝕，引發(fā)二次污染，而且增加了生產(chǎn)工 藝的復(fù)雜性，操作控制難度增大。為了克服上述問(wèn)題，有人利用固體堿性質(zhì)，將聚合鈦箐鈷 或磺化鈦箐鈷結(jié)合在固體堿上，制成固體催化氧化劑，消除了使用堿液引發(fā)的各種問(wèn)題，大 大提高了生產(chǎn)速度和經(jīng)濟(jì)效益，但是這種催化劑失活后再生困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催化劑的用 途和使用方法。
[0006] 本發(fā)明Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催化劑的用途，所述的類水滑石以 Pb/Al的復(fù)合金屬氧化物為活性單元,各元素摩爾比n(Pb) :η(Α1)=5~20:5。
[0007] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述各元素摩爾比n (Pb) : n (Al) =5~ 15:5。
[0008] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Al) =8 ~12:5。
[0009] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb):n(Al)=10:5。
[0010] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述類水滑石還含有X，即本發(fā)明Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為 脫硫醇催化劑的用途，所述的類水滑石以Pb/X/Al的復(fù)合金屬氧化物為活性單元，所述X為 Mg、Cu、Mn和Zn中至少一種。
[0011] 進(jìn)一步地，優(yōu)選所述X為Cu,即本發(fā)明Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催化劑 的用途，本發(fā)明Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催化劑的用途，所述的類水滑石以Pb/ Cu/Al的復(fù)合金屬氧化物為活性單元。
[0012] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選各元素摩爾比 n(Pb) :n(Cu) :n(Al) =10 ~20:0 ~6:5,其中 n(Cu)尹 0。
[0013] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Cu):n(Al)=13 ~15:0 ~6:5。
[0014] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Cu) :n(Al) =13 ~15:1 ~4:5。
[0015] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n (Pb) : n (Cu) : n (Al) =14:2. 5:5〇
[0016] 進(jìn)一步地，優(yōu)選所述X為Mg,即本發(fā)明Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催化劑 的用途，所述的類水滑石以Pb/Mg/Al的復(fù)合金屬氧化物為活性單元。
[0017] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選各元素摩爾比 n(Pb) :n(Mg) :n(Al) =10 ~20:0 ~6:5,其中 n(Mg)尹 0。
[0018] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb):n(Mg):n(Al)=13 ~15:0 ~6:5。
[0019] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Mg) :n(Al) =13 ~15:1 ~4:5。
[0020] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n (Pb) : n (Mg) : n (Al) =14:2. 5:5〇
[0021] 本發(fā)明所述類水滑石中X為Mn,即本發(fā)明Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催 化劑的用途，所述類水滑石以Pb/Mn/Al的復(fù)合金屬氧化物為活性單元。
[0022] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選各元素摩爾比 n(Pb) :n(Mn) :n(Al) =10 ~20:0 ~6:5,其中 n(Mn)尹 0。
[0023] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Mn) :n(Al) =13 ~15:0 ~6:5,其中 n(Mn)尹 0。
[0024] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Mn) :n(Al) =13 ~15:1 ~4:5。
[0025] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Mn) :n(Al) =14:2. 5:5〇
[0026] 本發(fā)明所述類水滑石X為Mn,并且所述類水滑石還含有金屬N，即本發(fā)明Pb-Al為 基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催化劑的用途，所述的類水滑石以Pb/Mn/N/Al的復(fù)合金屬氧 化物為活性單元，所述N為Sc、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn或Mg。
[0027] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述N為Co、Ti、Ni、Zn、Cu或Mg。
[0028] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述N為Cu或Ni。
[0029] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述N為Cu。
[0030] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選各元素摩爾比 n(Pb) :n(Mn) :n(N) :n(Al) =10 ~20:0 ~5:0 ~5:5,其中，n(Mn)尹 0, n(N)尹 0。
[0031] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Mn) :n(N) :n(Al) =10 ~16:0 ~2:0 ~2:5,其中，n(Mn)尹 0, n(N)尹 0。
[0032] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Mn) :n(N) :n(Al) =10 ~16:0. 5 ~1. 5:0. 5 ~1. 5:5。
[0033] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比n(Pb) :n(Mn) :n (N):n(Al)=13:l:l:5〇
[0034] 本發(fā)明所述類水滑石中X為Zn,即本發(fā)明Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催 化劑的用途，所述的類水滑石以Pb/Zn/Al的復(fù)合金屬氧化物為活性單元。
[0035] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選各元素摩爾比 n(Pb) :n(Zn) :n(Al) =10 ~20:0 ~6:5,其中 n(Zn)尹 0。
[0036] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :η(Ζη) :η(Α1)=13 ~15:0 ~6:5,其中 n(Zn)尹 0。
[0037] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Zn) :n(Al) =13 ~15:1 ~4:5。
[0038] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n (Pb) : n (Zn) : n (Al) =14:2. 5:5〇
[0039] 本發(fā)明所述類水滑石中X為Zn,并且所述類水滑石還含有過(guò)渡金屬M(fèi)，即本發(fā)明 Pb-Al為基礎(chǔ)的類水滑石作為脫硫醇催化劑的用途，所述的類水滑石以Pb/Zn/M/Al的復(fù)合 金屬氧化物為活性單元，所述M為Sc、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni或Cu。
[0040] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述M為Co、Ti、Ni或Cu。
[0041] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述M為Ni或Cu。
[0042] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述M為Ni。
[0043] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選各元素摩爾比 n(Pb) :n(Zn) :n(M) :n(Al) =10 ~20:0 ~5:0 ~5:5,其中，n(X)尹 0, n(M)尹 0。
[0044] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Zn) :n(M) :n(Al) =10 ~16:0 ~2:0 ~2:5,其中，n(X)尹 0, n(M)尹 0。
[0045] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比 n(Pb) :n(Zn) :n(M) :n(Al) =10 ~16:0. 5 ~1. 5:0. 5 ~1. 5:5。
[0046] 進(jìn)一步地，為了達(dá)到更好的脫硫醇效果，更優(yōu)選所述各元素摩爾比n(Pb) :n(Zn) :n (M):n(Al)=13:l:l:5〇
[0047] 本發(fā)明含硫醇礦物油品脫臭方法，包括以下步驟：取含硫醇油品x毫升，加入上述 類水滑石y克，通入氧化性氣體，通氣時(shí)間t > lOmin，停止通氣，靜置，過(guò)濾，得到脫除硫 醇后的精制油品；其中，y > 4%x ;優(yōu)選所述y > 6%x ;更優(yōu)選所述y=6~15%x ;更優(yōu)選所述 y=6%x。
[0048] 上述方法中通入氧化性氣體的原因是用于液體攪拌和催化氧化。
[0049] 礦物油品脫臭是脫除礦物油品中的硫醇。
[0050] 進(jìn)一步地，為了能夠達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述y > 6%x。
[0051] 進(jìn)一步地，由于催化劑的量在6%已能達(dá)到好的脫硫醇效果，已趨于穩(wěn)定，加入更 多的催化劑，脫硫醇效果幾乎無(wú)變化，為了節(jié)約成本，更優(yōu)選y=6~15%x。
[0052] 進(jìn)一步地，為了節(jié)約成本，優(yōu)選所述y=6%x。
[0053] 進(jìn)一步地，為了能夠達(dá)到更好的脫硫醇效果，優(yōu)選所述氧化性氣體為空氣或氧氣； 優(yōu)選所述氧化性氣體為空氣。
[0054] 進(jìn)一步地，由于通氣時(shí)每升油品通氣速度為40L/min時(shí)已能達(dá)到要求，所以優(yōu)選 所述的通氣體，氣體流速彡40L/ (min噸）;即每升含硫醇油品中通氣的流速大于40L/min。
[0055] 進(jìn)一步地，當(dāng)每升油品通氣的速度超過(guò)l〇〇L/min，即使提高同期速度，脫硫醇的效 果也不會(huì)提高，所以優(yōu)選所述的通氣體，