双功能催化吸附材料及其高选择性氧化吸附协同的汽油脱硫新机制

基本信息
批准号:21576093
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:肖静
学科分类:
依托单位:华南理工大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:Michael Janik,王勋,苗广,彭俊洁,吴洛明,叶飞燕,余颖,刘江
关键词:
吸附双功能材料脱硫分离清洁燃油
结项摘要

Ultra-deep desulfurization of gasoline has drawn great concerns in both petroleum industry and scientific community due to its environmental concerns. The major challenges for ultra-deep desulfurization of gasoline include: (a) the competitive adsorption between the trace amount of organosulfur compounds and relatively large amount of aromatics, olefins and others in gasoline; (b) the decreased octane number of gasoline after desulfurization. To overcome the above barriers, we propose a novel approach of one-pot catalysis-assisted selective adsorption for ultra-deep desulfurization of gasoline using bi-functional supported metal oxides. The desulfurization mechanism includes: (a) the catalytic sites on supported metal oxides activate oxygen molecule in air, which oxidizes thiophenic organosulfur compounds to sulfoxides under ambient conditions; (b) the formed sulfoxides diffuse (spillover) to the highly-selective adsorption sites on supported metal oxides, and thus can be removed to achieve ultra-clean gasoline effectively without great loss of octane number. The proposed work will focus on (a) fundamentally understanding of the structure-performance relationships between the composition, textural properties, and surface chemistry of supported metal oxides and oxygen molecule activation and sulfoxide adsorption; constructing an adsorption desulfurization model based on synergy of catalytic sites and adsorption sites; (b) mechanistic design of bi-functional supported metal oxides with high desulfurization selectivity and low octane number loss. Develop a highly efficient separation process based on the new one-pot catalysis-assisted selective adsorption for ultra-deep desulfurization of gasoline using bi-functional supported metal oxides. The proposed work will open a new window for the practical applications of ultra-deep desulfurization for ultra-clean gasoline. Moreover, it will enrich the adsorption theories and generate new interdiciplinary adsorption-based science for gasoline desulfurization.

在温和条件下对汽油进行深度脱硫是炼油工业极具挑战的难题,针对吸附法应用于实际深度脱硫面临的汽油中其它组份的竞争吸附和辛烷值下降这两大关键问题,本项目提出研究一种基于双功能催化吸附材料的高选择性氧化吸附协同的汽油脱硫新机制,主要涉及:研制表面配置催化活性位和吸附活性位的双功能材料,其催化活性位可高选择性氧化噻吩硫为高极性硫砜,吸附活性位可高选择性吸附高极性的氧化产物硫砜,从而实现高选择性超深度脱硫获超低硫汽油(<1 ppmw-S)。项目在理论层面上,研究双功能催化吸附材料两类活性位的组成和表面物理化学对选择性氧化噻吩硫生成硫砜、对选择性吸附硫砜的影响规律;技术层面上,研制一类新型负载型双功能催化吸附材料,构建一种基于新材料的氧化-吸附协同作用机制,并建立高选择性的汽油深度脱硫模型和过程。项目研究成果将为超清洁汽油生产的工业化应用提供新思路,新理论和技术基础,具有良好的应用前景。

项目摘要

在温和条件下对汽油进行深度脱硫是炼油工业极具挑战的难题,针对吸附法应用于实际深度脱硫面临的汽油中其它组份的竞争吸附和辛烷值下降这两大关键问题,本项目提出研究一类基于系列双功能催化吸附材料 Ag2O@SBA-15、TiO2/SiO2、supported MoO3、Z-sorb 的高选择性氧化吸附协同的油品脱硫新机制,主要涉及:研制表面配置催化活性位和吸附活性位的双功能材料,其催化活性位可高选择性氧化噻吩硫为高极性硫砜,吸附活性位可高选择性吸附高极性的氧化产物硫砜,从而实现高选择性超深度脱硫获超低硫汽油。项目在理论层面上,研究双功能催化吸附材料两类活性位的组成和表面物理化学对选择性氧化噻吩硫生成硫砜、对选择性吸附硫砜的影响规律;技术层面上,研制一类新型负载型双功能催化吸附材料,构建一种基于新材料的氧化-吸附协同作用机制,并建立高选择性的汽油深度脱硫模型和过程。项目研究成果将为超清洁汽油生产的工业化应用提供新思路,新理论和技术基础,具有良好的应用前景。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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