焦化苯中噻吩在酸性沸石催化剂上的催化裂解性能.pdf

第1 卷第4 期 过 程 工 程 学 报 Vol.1 No.4 2001 年 10 月 The Chinese Journal of Process Engineering Oct. 2001 焦化苯中噻吩在酸性沸石催化剂上的催化裂解性能 1 1 1 1 2 徐 新 , 罗国华 , 张国英 , 杨春育 , 郭新闻 (1. 北京石油化工学院化工系, 北京 102600; 2. 大连理工大学碳资源综合利用开放实验室, 辽宁 大连 1 16012) 摘 要：研究了焦化苯中噻吩在酸性沸石催化剂上的催化裂解性能. 结果表明：噻吩在 HZSM−5 沸石催化剂的作用下被分解生成硫化氢气体逸出，进而达到脱硫的目的. 通过对不同温度和压力 下的催化脱硫性能进行考察，认为HZSM−5 沸石催化剂对脱除苯中噻吩具有较高的活性及较好的 活性稳定性，且温度、压力是影响催化剂活性和稳定性的重要因素. 以含270 mg/L 噻吩的焦化苯 为原料，在反应温度为320∼380o −1 C、反应压力为3.5∼6.0 MPa、质量空速为4∼12 h 的条件下，能 彻底脱除其中的噻吩. 关键词：ZSM−5 沸石; 焦化苯; 噻吩; 脱硫 中图分类号：O645 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2001)04−0436−03 1 前 言 焦化苯是精细化工中间体的重要来源，由于该产品含硫量高，使其应用受到很大限制，合理 开发此资源的关键是脱除其中硫化物, 常用的方法有硫酸洗涤法和催化加氢法[1,2]. 硫酸洗涤法虽 然简单易行，但对设备腐蚀严重，且产生难以处理的再生酸，造成严重的环境污染；催化加氢法 能彻底脱除其中的硫化物，但投资规模大，工艺条件苛刻，且只适合处理大吨位的焦化苯. 本研 究试图通过沸石分子筛催化反应使焦化苯中的噻吩硫化物裂解为硫化氢气体逸出，从而达到脱硫 的目的，这对于合理利用此资源、节省投资、保护环境，都具有十分重要的意义. 2 实 验 2.1 催化剂的制备及反应原料 沸石NaZSM−5(Si/Al 25, 南开大学催化剂厂提供)与α−Al O ⋅H O 按7:3 质量比混合均匀，用 2 3 2 o o 10%的硝酸溶液粘结后挤成直径为1 mm 、长2 mm 的条状，120 C 干燥 1 h，540 C 焙烧3 h，制得 o 钠型分子筛. 用0.4 mol/L 的NH4NO3 溶液交换改性，540 C 焙烧活化得HZSM−5 沸石催化剂. 反 应所用原料焦化苯含噻吩270 mg/L ，由首都钢铁公司焦化厂提供. 2.2 催化剂催化性能考察及活性评价方式 o 采用内径φ 8 mm 的不锈钢固定床积分反应器，催化剂填装量为1 g，450 C 活化一定时间后， 在不同温度及压力下，将液相原料以一定的空速通入反应器进行气固相催化反应，产物冷阱收集， 用 XP−11 型火焰光度检测器分析产物中的噻吩浓度(外标法，检测限为 2 mg/L) ，以噻吩脱除率 CTP 评价催化剂的脱硫活性： nTP,F −nTP,P C