[发明专利]一种硫化物的靶向锚定剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种硫化物的靶向锚定剂及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：将磁性纳米材料负载在石墨烯表面，得到以石墨烯为载体的磁性纳米复合材料，进而将过渡金属纳米颗粒和/或贵金属纳米颗粒作为硫化物的锚定剂负载在所述以石墨烯为载体的磁性纳米复合材料表面，制备得到石墨烯‑磁性纳米材料‑锚定剂纳米复合材料，即硫化物的靶向锚定剂。该靶向锚定剂兼具较高的吸附效率和选择性的特性，并利用磁性材料的特征实现靶向锚定剂的回收，且该靶向锚定剂制备流程简单，不但降低了该靶向锚定剂的生产成本，而且不降低油品中的辛烷值，有效防止了因靶向锚定剂残留造成的油品质量下降。

技术领域

本发明涉及一种硫化物的靶向锚定剂及其制备方法和应用，属于石油化工技术领域。

背景技术

汽油中的硫化物是造成大气污染的主要因素之一，有效降低汽油中的硫含量，减少大气污染成为未来汽油生产工艺发展的主要方向。在传统的加氢脱硫技术难以除去较高的稳定性噻吩类硫化物，因此芳基硫化物的高效脱除是一个亟需解决的技术难题。

目前国内外的脱硫技术主要有加氢和非加氢脱硫两大类。其中，加氢脱硫技术主要有：选择性加氢和非选择性加氢；非选择性加氢脱硫技术主要包括烷基化脱硫技术、吸附脱硫技术、生物脱硫技术、膜分离技术、吸附脱硫。

加氢脱硫可有效降低汽油中的硫含量。但传统的工业化裂化汽油加氢是对全馏分进行加氢裂化，虽然可有效降低硫含量，但加氢过程中催化裂化汽油中的烯烃会被大量饱和，造成催化裂化汽油辛烷值的损失。

烷基化脱硫是非加氢脱硫的方法之一，但该方法亦面临烯烃本身易发生聚合反应，影响油品成分以及酸做催化对设备有一定的腐蚀性，同时容易对环境造成污染等弊端。

生物催化脱硫通常与加氢脱硫法相配合，利用催化加氢法脱除油品中大部分硫，再将其中难以用加氢法脱除的稠杂环化合物用生物催化法脱硫处理生产超低硫汽油。生物脱硫其化学惰性因而对汽油辛烷值无影响，但生物脱硫的稳定性以及规模化生产是该技术瓶颈之一。

膜分离脱硫技术的特点是不基于各组分沸点所进行的分离，故在分离过程中没有任何的化学反应发生，因此膜分离过程不会造成汽油馏分中的烯烃饱和，辛烷值可得到保持。该技术的弊端在于渗透通量与选择性往往存在矛盾，且长时间将膜暴露在溶剂中易发生溶胀，从而影响其性能。

吸附脱硫技术是行之有效的脱硫技术，吸附脱硫具有操作条件温和、设备投资小、脱硫效果好、辛烷值损失小以及吸附剂材料来源广泛、成本低廉、无污染、易再生等优点。物理吸附脱硫虽具有较高的吸附效率，温和的反应条件，但对硫化物的吸附缺乏选择性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种硫化物的靶向锚定剂及其制备方法和应用。本发明的靶向锚定剂兼具吸附效率和选择性的特性，具有较高的脱硫效率而且不降低油品中的辛烷值。

为了达到上述目的，本发明提供了一种硫化物的靶向锚定剂的制备方法。该制备方法包括以下步骤：

将磁性纳米材料负载在石墨烯表面，得到以石墨烯为载体的磁性纳米复合材料，进而将过渡金属纳米颗粒和/或贵金属纳米颗粒作为硫化物的锚定剂负载在所述以石墨烯为载体的磁性纳米复合材料表面，制备得到石墨烯-磁性纳米材料-锚定剂纳米复合材料，即硫化物的靶向锚定剂。

在上述制备方法中，优选地，将所述石墨烯分散于溶剂中，所述磁性纳米材料分散于溶剂中，将上述两种溶液混合后加入反应釜中加热，反应结束后对反应产物进行冷冻干燥、焙烧，得到以石墨烯为载体的磁性纳米复合材料A；

将含有过渡金属离子和/或贵金属离子的溶液在氮气保护下分散于离子液体中，得到溶液B；

将磁性纳米复合材料A加入至溶液B中，搅拌后转移至反应器中得到混合溶液，利用辉光等离子体法照射上述混合溶液，反应结束后，离心、收集产物、洗涤，得到所述硫化物的靶向锚定剂。