CN103881749A - 一种燃油中噻吩类硫化物的脱除方法 - Google Patents

一种燃油中噻吩类硫化物的脱除方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃油中噻吩类硫化物的脱除方法。其过程如下：将燃油、钯炭催化剂、醇与一定浓度的碱性水溶液按照一定比例混合，在温度20～80℃下反应0.5～10小时后，过滤钯炭催化剂，然后静置冷却到室温，油水两相分离后，得到深度脱硫燃油。本发明将燃油中的噻吩类硫化物深度脱除，油品质量得到了明显改善，解决了燃油中硫化物燃烧生成SO2严重污染大气环境的问题，能够产生显著的经济效益和环境效益，具有广泛的应用前景。本发明具有投资少，操作成本低的特点，还可以应用于其它油品脱硫处理领域。

Description

一种燃油中噻吩类硫化物的脱除方法
技术领域：
本发明属于燃油的脱硫方法，特别是一种燃油中噻吩类硫化物的脱除方法。
技术背景：
燃油中的硫化物燃烧后生成二氧化硫，这是形成酸雨的重要来源，不但造成了环境污染，还损害了人类健康。近年来我国城市汽车保有量增长迅速，由于汽油、柴油的质量不高，汽车有害物质的排放造成空气质量严重下降，已引起政府和民众的广泛关注。为了保护环境，世界各国相继颁布了越来越严格的轻质油品含硫量标准。目前我国车用汽油组分主要是催化裂化汽油，另外，由于我国大量进口高硫原油，而脱硫和重整装置加工能力不足，国产汽油中硫含量高，燃油脱硫方法的选择取决于燃油中所含硫化合物的种类和性质。燃油中的硫化合物可分为杂环类和非杂环类硫化物两类。非杂环类硫化物主要包括硫醇、硫醚以及二硫化物，其沸点较低，主要存在于低沸点馏分中，其硫原子的孤对电子密度很高，且C-S键较弱，因此，容易采用加氢脱硫方法脱除。杂环类硫化物主要包括噻吩及其烷基或苯基取代物，例如：苯并噻吩、二苯并噻吩、甲基二苯并噻吩和4，6-二甲基二苯并噻吩等。对于噻吩类硫化物，取代基越多，结构越复杂，由于硫原子上的孤对电子与噻吩环上的电子之间形成了稳定的共扼结构，加氢活性很低，其催化加氢的空间位阻也越大，加氢活生也越低，最难被脱除。因此，脱硫技术的研究主要是针对杂环类含硫化合物。加氢脱硫技术是炼油企业普遍采用的一种脱硫方法，目前加氢脱硫技术很难将汽、柴油的硫含量分数降低到10ppm以下。在高温(250～350℃)、高压(3～10MPa)，催化剂Co-Mo/Al2O3或Ni-Mo/Al2O3的作用下，通过催化加氢可以将油品中的有机硫转化成H2S脱除。但催化加氢很难将多取代的苯并噻吩硫化物完全脱除。如果采用现有的加氢脱硫技术继续深度加氢，会降低燃油中烯烃和芳香烃的含量，从而引起汽油辛烷值的降低，氢耗增加，操作费用的增加。采用常规加氢脱硫存在投资大和运行成本高等问题，为满足深度脱硫需要，降低经济运行成本的压力，选择性加氢脱硫技术和新型脱硫催化剂、反应器的开发得到了重视。目前，催化氧化、溶剂萃取法、络合法、吸附脱硫、烷基化脱硫和生物脱硫等降低油品硫含量的新技术已经成为研究的热点。它们大多还存在着很多局限，近期内很难作为主流脱硫工艺出现，离大规模的推广应用还有一定距离，这些技术具有装置投资少、操作简单、对油品的性质影响小、操作费用较低等优点，受到了广泛的关注，这些技术经过不断探索后，和目前运行的加氢脱硫技术衔接，相互补充，则极有可能获得更广阔的工业化前景。反应吸附脱硫技术通过吸附剂与含硫化合物中的硫原子之间发生强烈的化学作用，把硫化物固定到吸附剂上，达到脱硫的目的。吸附脱硫技术具有操作条件温和、投资和操作费用低、脱硫效果好、不降低汽油中的烯烃含量和辛烷值等优点，可以脱除加氢脱硫中不易被脱除的噻吩类硫化物，而且可选吸附剂的种类多、吸附剂可再生、环境污染少。
发明内容：
本发明的目的是提供一种燃油中噻吩类硫化物的脱除方法，特别是一种燃油中噻吩类硫化物的脱除方法和系统。燃油中硫化物的深度脱除，油品质量得到了明显改善，解决了燃油中硫化物燃烧生成SO2严重污染大气环境的问题，能够产生显著的经济效益和环境效益，有具广泛的应用前景。
本发明所述的燃油的脱硫过程如下：
将燃油与一定浓度的碱性水溶液、钯炭催化剂和醇，按照一定比例混合，在温度20～80℃下加热0.5～10小时，过滤钯炭催化剂，然后静置冷却到室温，油水两相分离后，得到深度脱硫燃油。
本发明的优点：
本发明将燃油中的噻吩类硫化物深度脱除，油品质量得到了明显改善，解决了燃油中硫化物燃烧生成SO2严重污染大气环境的问题，能够产生显著的经济效益和环境效益，有具广泛的应用前景。本发明具有投资少，操作成本低的特点，还可以应用于其它油品脱硫处理领域。
具体实施方式：
1.实施例1
将5g氢氧化钠加入95g水中配制成5％质量浓度的氢氧化钠碱生水溶液，和5g异丙醇，0.5g钯元素质量百分含量为10％的钯炭催化剂混合后，加入到100g硫含量为225ppm的催化裂化汽油中，在20℃温度下反应0.5h后，冷却到室温后，过滤分离钯炭催化剂，静置油水两相分离。得到硫含量为4ppm的燃油。
2.实施例2
将5g氢氧化钾加入5g水中配制成50％质量浓度的氢氧化钾碱性水溶液，和100g丙醇，0.05g钯元素质量百分含量5％的钯炭催化剂混合后，加入到100g硫含量为186ppm的催化裂化汽油中，在40℃温度下反应3h后，冷却到室温后，过滤分离钯炭催化剂，静置油水两相分离。得到硫含量为2ppm的燃油。
3.实施例3
将1g碳酸钠加入4g水中配制成20％质量浓度的碳酸钠碱性水溶液，和25g丙三醇，0.3g0.05％钯炭混合后，加入到100g硫含量为512ppm的催化裂化轻柴油中，在80℃温度下反应10h后，冷却到室温后，过滤分离钯炭催化剂，静置油水两相分离。得到硫含量为7ppm的燃油。
4.实施例4
将1g碳酸钾9g水中配制成10％质量浓度的碳酸钾碱性水溶液，和50g异丙醇，0.2g钯元素质量百分含量5％的钯炭催化剂混合后，加入到100g硫含量为468ppm的催化裂化轻柴油中，在60℃温度下反应4h后，冷却到室温后，过滤分离钯炭催化剂，静置油水两相分离。得到硫含量为3ppm的燃油。

Claims (8)

1.一种燃油中噻吩类硫化物的脱除方法，其特征在于，过程如下： 
将一定浓度的碱性水溶液、钯炭催化剂以及醇与燃油按照一定比例混合后，在温度20～80℃下加热0.5～10小时，过滤钯炭催化剂，然后冷却到室温，静置油水两相分离后，得到深度脱硫燃油。 
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾或碳酸钠。 
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱性水溶液质量浓度为5.0％～50％。 
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱性水溶液和燃油的质量比为1∶1～1∶20。 
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的醇是丙醇、异丙醇、丙三醇。 
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述醇与燃油的质量比为0.05∶1～1∶1。 
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的钯炭催化剂中钯元素在催化剂中的质量百分含量为0.05％～10％。 
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的钯炭催化剂与燃油的质量比为0.5∶1000～5∶1000 。
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