[发明专利]一种多金属氧酸盐及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用室温固相技术合成的多金属氧酸盐(POMs)Ag_nH_11‑nPV₈Mo₄O₄₀(n＝1～11)，其作为催化剂催化氧气氧化脱硫的方法，以及催化剂Ag_nH_11‑nPV₈Mo₄O₄₀(n＝1～11)在ODS中去除有机硫的用途，在含有有机硫的体系中，加入催化剂通入氧气，反应一定时间后，离心分离催化剂。有机硫的去除率可到达90％以上，实际原油的处理总硫含量可以去除90％以上。

技术领域

本发明涉及环保材料技术领域，更具体的说是涉及一种多金属氧酸盐及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代化进程及人类生产、生活的需要，石油在生活中扮演越来越重要的角色，其大量使用造成环境的持续恶化，导致了烟雾、酸雨、建筑腐蚀和土地富营养化等问题，因此清洁油品的使用越来越受到各国的重视。根据我国2016年底发布的车用汽油、柴油的标准要求，2019年1月1日起，全国范围内将执行国六车用汽油A阶段标准以及国六车用柴油标准，到2023年将执行国六车用汽油B阶段标准，其中硫的含量达到10ppm以下。为了减少二氧化硫的排放，对含硫油品的脱硫处理受到重视，特别是深度脱硫制备超洁净的油品。

当前广泛采用的脱硫技术是加氢脱硫工艺(HDS)，可以有效地去除燃料油中的脂肪族含硫化合物和硫醇、硫化物、二硫化物等无机硫，并以H₂S的形式排出，但是同时会对增加大气污染及污染物处理费用；而且加氢脱硫工艺对燃料油中的芳香类硫包括噻吩(T)、苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)及其衍生物的加氢脱除效果特别低，如果达到国六标准，需要提高反应温度、增加反应压强、提高氢消耗来实现，导致处理成本提高。

氧化脱硫(oxidative desulfurization，ODS)工艺即高级氧化技术是近十年发展较快的技术，即在氧化剂过氧酸、叔丁基过氧化氢、O₃、NO₂、N₂O、H₂O₂、O₂等的存在下，在催化剂的催化作用下将有机硫化物尤其是难以脱除的稠环有机硫化物(4、6—二甲基苯并噻吩，4.6-DMDBT)氧化为极性较高的砜类物质，然后通过萃取、吸附、蒸馏等方法将氧化后的砜从燃料油中分离除去，从而达到深度脱硫目的。ODS技术的关键是催化剂、氧化剂的使用，从绿色化学的角度出发氧气是最具原子经济性的氧化剂，但是由于氧气较低的活性，使得氧气氧化脱硫比较困难，仅有几例报道，包括[C₁₈H₃₇N(CH₃)₃]₅[PV₂Mo₁₀O₄₀]，[C₈H₁₇N(CH₃)₃]₃H₃V₁₀O₂₈，[(C₁₈H₃₇)₂N(CH₃)₂]₅[IMo₆O₂₄]，[(C₁₈H₃₇)₂N(CH₃)₂]₃[Co(OH)₆Mo₆O₁₈]·₃H₂O，[C₈H₁₇N(CH₃)₃]₃HIV₉O₂₈，[C₁₆H₃₃N(CH₃)₃]₅[PMo₁₀V₂O₃₈(O₂)₂]，[C₁₈H₃₇N(CH₃)₃]₇[PW₁₀Ti₂O₃₈(O₂)₂]和(NH₄)₅H₆PV₈Mo₄O₄₀，多采用多金属氧酸盐(POMs)表面活性剂型催化剂，其在反应体系中形成反胶束，表现优异的氧气氧化脱硫的活性，但表面活性剂型催化剂多金属氧酸盐催化剂尺寸为纳米级，粒径小，分离重复使用困难。