Pb-Al为基础的类水滑石作为脱硫醇催化剂的用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及Pb-Al为基础的类水滑石作为脱硫醇催化剂的用途和使用方法，属于 化工领域。
【背景技术】
[0002] 水滑石本是天然形成的具有层状结构的阴离子粘土矿，层状结构与水镁石相似， 当水镁石的部分镁离子被铝离子同晶置换时，片层就带有剩余正电荷，籍片之间的碳酸根 阴离子平衡形成水滑石，天然水滑石的化学式为Mg 6Al2(OH)16CO3 ·4Η20。当水滑石的镁或铝 被其他二价或三价金属离子取代，或层片间的碳酸根离子被其他阴离子取代时就形成了类 水滑石。
[0003] 由于地质环境和生物化学作用，在大多数石油产品，如煤油、汽油、柴油、石脑油、 液化气等中都含有硫醇。硫醇是一种恶臭物质，具有较强的腐蚀性，对环境和人体健康有较 大危害，同时硫醇是一种自由基引发剂，可促进油品中不稳定组分氧化，聚合生成胶质，严 重影响油品的质量和安定性。因此，在石油生产中必须脱除产品中的硫醇。
[0004] 目前，油品中脱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，各种方法都有其特点和适用范围，从方法的适用性、经济性和脱硫醇效果来 看，使用较多的催化氧化法。催化氧化法以聚合钛箐钴或磺化钛箐钴为催化剂，在强碱性 (10%氢氧化钠)溶液中与含硫醇的油品混合，油品中硫醇首先被萃入水相，在水相中被氧化 为无味的二硫化物，二硫化物又被萃入油相中，进而脱去硫醇。采用上述方法进行油品脱臭 处理，需要使用大量的碱液，这不仅造成生产设备腐蚀，引发二次污染，而且增加了生产工 艺的复杂性，操作控制难度增大。为了克服上述问题，有人利用固体碱性质，将聚合钛箐钴 或磺化钛箐钴结合在固体碱上，制成固体催化氧化剂，消除了使用碱液引发的各种问题，大 大提高了生产速度和经济效益，但是这种催化剂失活后再生困难。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题是提供Pb-Al为基础的类水滑石作为脱硫醇催化剂的用 途和使用方法。
[0006] 本发明Pb-Al为基础的类水滑石作为脱硫醇催化剂的用途，所述的类水滑石以 Pb/Al的复合金属氧化物为活性单元,各元素摩尔比n(Pb) :η(Α1)=5~20:5。
[0007] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选所述各元素摩尔比n (Pb) : n (Al) =5~ 15:5。
[0008] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :n(Al) =8 ~12:5。
[0009] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n(Pb):n(Al)=10:5。
[0010] 进一步地，本发明所述类水滑石还含有X，即本发明Pb-Al为基础的类水滑石作为 脱硫醇催化剂的用途，所述的类水滑石以Pb/X/Al的复合金属氧化物为活性单元，所述X为 Mg、Cu、Mn和Zn中至少一种。
[0011] 进一步地，优选所述X为Cu,即本发明Pb-Al为基础的类水滑石作为脱硫醇催化剂 的用途，本发明Pb-Al为基础的类水滑石作为脱硫醇催化剂的用途，所述的类水滑石以Pb/ Cu/Al的复合金属氧化物为活性单元。
[0012] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选各元素摩尔比 n(Pb) :n(Cu) :n(Al) =10 ~20:0 ~6:5,其中 n(Cu)尹 0。
[0013] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :n(Cu):n(Al)=13 ~15:0 ~6:5。
[0014] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :n(Cu) :n(Al) =13 ~15:1 ~4:5。
[0015] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n (Pb) : n (Cu) : n (Al) =14:2. 5:5〇
[0016] 进一步地，优选所述X为Mg,即本发明Pb-Al为基础的类水滑石作为脱硫醇催化剂 的用途，所述的类水滑石以Pb/Mg/Al的复合金属氧化物为活性单元。
[0017] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选各元素摩尔比 n(Pb) :n(Mg) :n(Al) =10 ~20:0 ~6:5,其中 n(Mg)尹 0。
[0018] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选所述各元素摩尔比 n(Pb):n(Mg):n(Al)=13 ~15:0 ~6:5。
[0019] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :n(Mg) :n(Al) =13 ~15:1 ~4:5。
[0020] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n (Pb) : n (Mg) : n (Al) =14:2. 5:5〇
[0021] 本发明所述类水滑石中X为Mn,即本发明Pb-Al为基础的类水滑石作为脱硫醇催 化剂的用途，所述类水滑石以Pb/Mn/Al的复合金属氧化物为活性单元。
[0022] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选各元素摩尔比 n(Pb) :n(Mn) :n(Al) =10 ~20:0 ~6:5,其中 n(Mn)尹 0。
[0023] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :n(Mn) :n(Al) =13 ~15:0 ~6:5,其中 n(Mn)尹 0。
[0024] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :n(Mn) :n(Al) =13 ~15:1 ~4:5。
[0025] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :n(Mn) :n(Al) =14:2. 5:5〇
[0026] 本发明所述类水滑石X为Mn,并且所述类水滑石还含有金属N，即本发明Pb-Al为 基础的类水滑石作为脱硫醇催化剂的用途，所述的类水滑石以Pb/Mn/N/Al的复合金属氧 化物为活性单元，所述N为Sc、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn或Mg。
[0027] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选所述N为Co、Ti、Ni、Zn、Cu或Mg。
[0028] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述N为Cu或Ni。
[0029] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述N为Cu。
[0030] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选各元素摩尔比 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] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选所述各元素摩尔比 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] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :n(Mn) :n(N) :n(Al) =10 ~16:0. 5 ~1. 5:0. 5 ~1. 5:5。
[0033] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比n(Pb) :n(Mn) :n (N):n(Al)=13:l:l:5〇
[0034] 本发明所述类水滑石中X为Zn,即本发明Pb-Al为基础的类水滑石作为脱硫醇催 化剂的用途，所述的类水滑石以Pb/Zn/Al的复合金属氧化物为活性单元。
[0035] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选各元素摩尔比 n(Pb) :n(Zn) :n(Al) =10 ~20:0 ~6:5,其中 n(Zn)尹 0。
[0036] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :η(Ζη) :η(Α1)=13 ~15:0 ~6:5,其中 n(Zn)尹 0。
[0037] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :n(Zn) :n(Al) =13 ~15:1 ~4:5。
[0038] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n (Pb) : n (Zn) : n (Al) =14:2. 5:5〇
[0039] 本发明所述类水滑石中X为Zn,并且所述类水滑石还含有过渡金属M，即本发明 Pb-Al为基础的类水滑石作为脱硫醇催化剂的用途，所述的类水滑石以Pb/Zn/M/Al的复合 金属氧化物为活性单元，所述M为Sc、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni或Cu。
[0040] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选所述M为Co、Ti、Ni或Cu。
[0041] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述M为Ni或Cu。
[0042] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述M为Ni。
[0043] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选各元素摩尔比 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] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，优选所述各元素摩尔比 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] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比 n(Pb) :n(Zn) :n(M) :n(Al) =10 ~16:0. 5 ~1. 5:0. 5 ~1. 5:5。
[0046] 进一步地，为了达到更好的脱硫醇效果，更优选所述各元素摩尔比n(Pb) :n(Zn) :n (M):n(Al)=13:l:l:5〇
[0047] 本发明含硫醇矿物油品脱臭方法，包括以下步骤：取含硫醇油品x毫升，加入上述 类水滑石y克，通入氧化性气体，通气时间t > lOmin，停止通气，静置，过滤，得到脱除硫 醇后的精制油品；其中，y > 4%x ;优选所述y > 6%x ;更优选所述y=6~15%x ;更优选所述 y=6%x。
[0048] 上述方法中通入氧化性气体的原因是用于液体搅拌和催化氧化。
[0049] 矿物油品脱臭是脱除矿物油品中的硫醇。
[0050] 进一步地，为了能够达到更好的脱硫醇效果，优选所述y > 6%x。
[0051] 进一步地，由于催化剂的量在6%已能达到好的脱硫醇效果，已趋于稳定，加入更 多的催化剂，脱硫醇效果几乎无变化，为了节约成本，更优选y=6~15%x。
[0052] 进一步地，为了节约成本，优选所述y=6%x。
[0053] 进一步地，为了能够达到更好的脱硫醇效果，优选所述氧化性气体为空气或氧气； 优选所述氧化性气体为空气。
[0054] 进一步地，由于通气时每升油品通气速度为40L/min时已能达到要求，所以优选 所述的通气体，气体流速彡40L/ (min吨）;即每升含硫醇油品中通气的流速大于40L/min。
[0055] 进一步地，当每升油品通气的速度超过l〇〇L/min，即使提高同期速度，脱硫醇的效 果也不会提高，所以优选所述的通气体，