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随着人类环保意识加强,世界各国均制定了日趋严格的车用柴油硫含量标准。因此,生产低硫或超低硫柴油成为一种必然趋势。在非加氢脱硫工艺中氧化法脱硫因其反应条件温和、脱硫效果好、绿色环保受到了国内外研究者的青睐。本文合成了多种介孔硅分子筛如MCM-41、SBA-15、MCM-48和微-介孔复合分子筛MCM-48/ZSM-5。并以这些分子筛为载体、磷钨酸为活性组分,采用过量浸渍法制备了一系列的负载磷钨酸催化剂。并利用XRD、N2吸附-脱附、TG-DTA、SEM、TEM、FT-IR等表征手段对合成的分子筛和催化剂进行分析。以H2O2为氧化剂、CTAB为相转移剂,考察了不同分子筛载体及其催化剂的制备条件对催化剂活性的影响,并探讨其在直馏柴油催化氧化脱硫中的应用。最后,考察了氧化后续萃取分离技术对柴油脱硫率和收率的影响,评选出了最佳的氧化-萃取脱硫工艺。实验结果表明:介孔分子筛MCM-41和SBA-15比微孔分子筛ZSM-5更适合做负载磷钨酸催化剂的载体,且HPW/SBA-15催化脱硫活性略优于HPW/MCM-41。采用过量浸渍法制备的HPW/SBA-15,磷钨酸最佳的负载量为30%,在250℃焙烧处理时催化剂的活性最高。在H2O2-HPW/SBA-15-CTAB催化氧化脱硫体系中,最佳的氧化-萃取脱硫条件:n(H2O2):n(S)=6,催化剂的用量2.5wt%(占柴油质量分数,下同),CTAB的用量0.40wt%,氧化反应温度70℃,反应时间1.5h,糠醛作萃取剂,等体积萃取四次。直馏柴油的硫含量从1317mg/L降到39mg/L,脱硫率达到97.0%,收率不低于75.0%,萃取过程是造成柴油收率减少的主要原因。以SBA-15、MCM-48和MCM-48/ZSM-5为载体制备的三种负载磷钨酸催化剂催化氧化脱硫活性顺序为:HPW/MCM-48>HPW/SBA-15>HPW-MCM-48/ZSM-5。但是,催化剂HPW-MCM-48/ZSM-5的循环使用效果要比另外两种负载磷钨酸催化剂要好,且循环使用5次,柴油的氧化脱硫率仅下降1.1%。单一萃取剂如糠醛、NMP等氧化萃取脱硫率比较高,但是柴油收率有一定的损失;萃取剂中加入少量的蒸馏水,可以提高柴油的收率,但是脱硫率有所降低。统筹兼顾脱硫率和收率,评选出了两种最佳的复合萃取剂:体积分数95%糠醛水溶液和体积分数95%N-甲基吡咯烷酮水溶液。采用HPW/MCM-48作催化剂在最佳的催化氧化-萃取脱硫条件下,体积分数95%糠醛水溶液做萃取剂,直馏柴油的脱硫率和收率分别达到97.1%和83.75%,相对于单一萃取剂糠醛柴油收率提高了7.5%,脱硫率仅下降了0.5%,从而提高了氧化法脱硫的经济性。