RU2482162C1 - Method of deep oxidation-absorption desulphurisation of liquid hydrocarbon fuels, and sorbents for its implementation - Google Patents
Method of deep oxidation-absorption desulphurisation of liquid hydrocarbon fuels, and sorbents for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2482162C1 RU2482162C1 RU2012103344/04A RU2012103344A RU2482162C1 RU 2482162 C1 RU2482162 C1 RU 2482162C1 RU 2012103344/04 A RU2012103344/04 A RU 2012103344/04A RU 2012103344 A RU2012103344 A RU 2012103344A RU 2482162 C1 RU2482162 C1 RU 2482162C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- nitrate
- highly porous
- group
- mixture
- Prior art date
Links
- 0 C=*C(C1)C2*1C(CC1)C1CC2 Chemical compound C=*C(C1)C2*1C(CC1)C1CC2 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтехимии, в частности к процессу глубокой десульфуризации дизельных углеводородных топлив.The invention relates to petrochemistry, in particular to a process for the deep desulfurization of diesel hydrocarbon fuels.
В настоящее время решение проблем, связанных с глубокой десульфуризацией углеводородных топлив, весьма актуально в связи с растущими требованиями к снижению содержания серы в топливах. По нормам Европейского стандарта EN590 с 2008 года содержание серы в дизельном топливе не должно превышать 50 ppm. Такие ограничения содержания серы связаны не только с необходимостью уменьшения загрязнений от выхлопа двигателей в виде соединений SOx. Развитие исследований в области глубокой десульфуризации в первую очередь стимулируется необходимостью исключить вредное влияние серосодержащих соединений для топливных элементов, а также для переработки углеводородов с использованием чувствительных к сере катализаторов. Поскольку сера представляет собой яд для катализаторов реформинга, а также для катализаторов в топливных элементах, содержание серы в жидких углеводородах необходимо уменьшать до ультранизкого уровня, желательно до 10 ppm для твердооксидных топливных элементов и менее чем 1 ppm для мембранных топливных элементов с полимерным электролитом. Жидкие углеводородные топлива обычно содержат соединения серы, а также ароматические углеводороды в количестве от 0.1 до 0.3 мас.%. Известно, что при гидрообессеривании прямогонных фракций на катализаторах последнего поколения легко удаляются ароматические и алифатические тиофены и сульфиды. При остаточном содержании серы в дизельном топливе после гидродесульфуризации менее 100 ppm сера находится преимущественно в виде алкилзамещенных дибензотиофенов, поскольку производные дибензотиофена и 4,6-диметилдибензотиофен не могут удаляться каталитической дегидродесульфуризацией при повышенном давлении водорода и температуре более 350°C. Наличие трудноудалямых соединений серы делает невозможным использование такого топлива в топливных элементах.Currently, the solution of problems associated with the deep desulfurization of hydrocarbon fuels is very relevant in connection with the growing requirements to reduce the sulfur content in fuels. According to the norms of the European standard EN590, since 2008, the sulfur content in diesel fuel should not exceed 50 ppm. Such sulfur limits are not only associated with the need to reduce pollution from engine exhaust in the form of SO x compounds. The development of research in the field of deep desulfurization is primarily stimulated by the need to eliminate the harmful effects of sulfur-containing compounds for fuel cells, as well as for the processing of hydrocarbons using sulfur-sensitive catalysts. Since sulfur is a poison for reforming catalysts, as well as for catalysts in fuel cells, the sulfur content of liquid hydrocarbons must be reduced to an ultra-low level, preferably up to 10 ppm for solid oxide fuel cells and less than 1 ppm for membrane polymer electrolyte fuel cells. Liquid hydrocarbon fuels usually contain sulfur compounds, as well as aromatic hydrocarbons in an amount of from 0.1 to 0.3 wt.%. It is known that during hydrodesulfurization of straight-run fractions on the latest generation catalysts, aromatic and aliphatic thiophenes and sulfides are easily removed. With a residual sulfur content in diesel fuel after hydrodesulfurization of less than 100 ppm, sulfur is predominantly in the form of alkyl substituted dibenzothiophenes, since derivatives of dibenzothiophene and 4,6-dimethyldibenzothiophene cannot be removed by catalytic dehydrodesulfurization at elevated hydrogen pressures and temperatures above 350 ° C. The presence of difficult to remove sulfur compounds makes it impossible to use such fuel in fuel cells.
Гидродесульфуризация углеводородных топлив происходит в присутствии водорода и катализатора при давлении 3.0-9.0 МПа и температуре 315-400°C и приводит к превращению сернистых соединений в H2S. Этот процесс удаляет серосодержащие соединения типа сульфидов, тиофенов. Однако алкилзамещенные дибензотиофены и в частности 4.6-диметилдибензотиофен и подобные соединения достаточно устойчивы и не могут быть удалены по этой технологии. Поэтому данный процесс обычно удаляет серу до 500-300 ppm, но для того, чтобы уменьшить содержание серы этим методом до 70-50 ppm необходимо значительно увеличивать давление водорода и температуру. Также необходимо применение более активных и дорогостоящих катализаторов. Увеличение давления водорода и температуры делают необходимым использование более дорого оборудования, причем также увеличиваются энергозатраты. Тем не менее алкилдибензотиофены таким методом в принципе удалить невозможно и они могут оставаться от 50-200 ppm.Hydrodesulfurization of hydrocarbon fuels occurs in the presence of hydrogen and a catalyst at a pressure of 3.0-9.0 MPa and a temperature of 315-400 ° C and leads to the conversion of sulfur compounds to H 2 S. This process removes sulfur-containing compounds such as sulfides, thiophenes. However, alkyl substituted dibenzothiophenes and in particular 4.6-dimethyldibenzothiophene and similar compounds are quite stable and cannot be removed by this technology. Therefore, this process usually removes sulfur to 500-300 ppm, but in order to reduce the sulfur content by this method to 70-50 ppm, it is necessary to significantly increase the hydrogen pressure and temperature. The use of more active and expensive catalysts is also necessary. An increase in hydrogen pressure and temperature necessitates the use of more expensive equipment, and energy costs also increase. Nevertheless, alkyldibenzothiophenes by this method cannot be removed in principle, and they can remain between 50-200 ppm.
Для этой цели наиболее перспективен метод окислительной адсорбции, когда полярные продукты, полученные окислением таких трудноудаляемых сероорганических соединений, как дибензотиофены, могут быть легко отделены от углеводородов путем селективной адсорбции. Адсорбция самих алкилдибензотиофенов малоэффективна для удаления этих соединений. Поэтому для выделения алкилдибензотиофенов необходимо переводить их в более активные полярные соединения путем селективного окисления. Полученные полярные соединения - сульфоны или сульфоксиды - хорошо адсорбируются, а также могут быть отделены экстракцией полярными растворителями. В этом случае глубокая десульфуризация дизельного топлива проводится без использования водорода, при этом практически до 100% увеличивается степень очистки и не понижается октановое число топлива. Применяются также различные методы как окисления с использованием различных окислителей, так и выделения полученных продуктов. Полученные сульфоны и сульфоксиды алкилдибензотиофенов выделяются и с использованием жидкофазной экстракции и путем адсорбции. Наиболее перспективным является метод окислительной глубокой адсорбционной десульфуризации, в котором и окисление и адсорбция проводятся одновременно в одну стадию.For this purpose, the method of oxidative adsorption is most promising, when polar products obtained by the oxidation of hard-to-remove organosulfur compounds such as dibenzothiophenes can be easily separated from hydrocarbons by selective adsorption. The adsorption of alkyl dibenzothiophenes themselves is ineffective for the removal of these compounds. Therefore, for the isolation of alkyl dibenzothiophenes, it is necessary to convert them to more active polar compounds by selective oxidation. The resulting polar compounds — sulfones or sulfoxides — are well adsorbed and can also be separated by extraction with polar solvents. In this case, deep desulfurization of diesel fuel is carried out without the use of hydrogen, while the degree of purification increases to almost 100% and the octane number of the fuel does not decrease. Various methods of oxidation using various oxidizing agents and the isolation of the resulting products are also used. The resulting sulfones and sulfoxides of alkyl dibenzothiophenes are isolated using liquid phase extraction and adsorption. The most promising is the method of oxidative deep adsorption desulfurization, in which both oxidation and adsorption are carried out simultaneously in one stage.
Известен способ удаления соединений серы из углеводородных топлив, включающий окисление высококипящих сероорганических соединений в сульфоны и сульфоксиды, используя нанесенные на пористые носители типа глины активированного угля, силикагеля и оксида алюминия, окислителя, представляющего собой комплексные соединения состава LMeO(O2), где Me - пероксид металлов группы Мо, W, Cr, a L - гексаметил триамид фосфат (Патент США №5958224, 1994).A known method of removing sulfur compounds from hydrocarbon fuels, including the oxidation of high-boiling organosulfur compounds in sulfones and sulfoxides, using activated carbon, silica gel and alumina, an oxidizing agent, which is a complex compound of the composition LMeO (O 2 ), deposited on porous media such as Me - metal peroxide of the group Mo, W, Cr, a L - hexamethyl triamide phosphate (US Patent No. 5958224, 1994).
Перекисные соединения, образованные взаимодействием перекиси водорода с различными каталитическими системами, широко используются для окислительной десульфуризации. Однако такие каталитические системы дороги, кроме того перекисные соединения как содержащие металлы, так и органические перекиси экологически опасны и трудно синтезируются.Peroxide compounds formed by the interaction of hydrogen peroxide with various catalytic systems are widely used for oxidative desulfurization. However, such catalytic systems are expensive, in addition, peroxide compounds containing both metals and organic peroxides are environmentally hazardous and difficult to synthesize.
Известен способ десульфуризации углеводородов, в котором используют перекись водорода, озон, диоксид азота и третбутилгидропероксид в качестве селективного окислителя в процессе окислительной десульфуризации. При этом полученные продукты окисления легко отделяются от углеводородного топлива жидкостной экстракцией спиртами, аминами, кетонами или альдегидами (Патент США No 3847800).A known method for the desulfurization of hydrocarbons, which uses hydrogen peroxide, ozone, nitrogen dioxide and tert-butyl hydroperoxide as a selective oxidizing agent in the process of oxidative desulfurization. In this case, the obtained oxidation products are easily separated from hydrocarbon fuel by liquid extraction with alcohols, amines, ketones or aldehydes (U.S. Patent No. 3847800).
Применение экстракции для отделения продуктов реакции окисления требует большого количества растворителя. Системы регенерации растворителя и процесс экстракции вносят две дополнительные стадии в процесс, существенно усложняя его.The use of extraction to separate the products of the oxidation reaction requires a large amount of solvent. Solvent regeneration systems and the extraction process add two additional steps to the process, making it very difficult.
Известен способ окислительной десульфуризации с использованием алкилгидропероксида в присутствии молибденового катализатора на оксиде алюминия. Затем следует разложение сульфонов с использованием катализатора типа молекулярного сита на основе двухслойных гидроксидов, а также неорганических оксидов металлов (Патент США No 6368495).A known method of oxidative desulfurization using alkyl hydroperoxide in the presence of a molybdenum catalyst on alumina. Then follows the decomposition of sulfones using a catalyst such as a molecular sieve based on bilayer hydroxides, as well as inorganic metal oxides (U.S. Patent No. 6,368,495).
К недостаткам известного способа следует отнести сложность и неустойчивость процесса.The disadvantages of this method include the complexity and instability of the process.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому выступает способ окислительно-адсорбционной десульфуризации жидких углеводородных топлив, включающий нанесение нитратов металлов на силикатные или глинистые минералы класса смектитов, а именно монтмориллонит, лаумонит, бентонит, вермикулит, силикагели натуральные и синтетические молекулярные сита, цеолиты и активные оксиды алюминия. Сорбент, полученный путем смешения и перетирания смеси солей металлов с адсорбентом, главным образом монтмориллонитом в течение 2-5 минут, немедленно приводят в контакт с серосодержащим дизельным топливом в стационарном реакторе при комнатной температуре и атмосферном давлении и активном перемешивании. Затем после окончания процесса сорбент быстро отделяют от раствора (Публикация патентной заявки США №2008/0257785).The closest technical solution to the proposed one is the method of oxidation-adsorption desulfurization of liquid hydrocarbon fuels, including the deposition of metal nitrates on silicate or clay minerals of the smectite class, namely montmorillonite, laumonite, bentonite, vermiculite, natural and synthetic molecular sieves, zeolites and active aluminum oxides . The sorbent obtained by mixing and grinding a mixture of metal salts with an adsorbent, mainly montmorillonite for 2-5 minutes, is immediately contacted with sulfur-containing diesel fuel in a stationary reactor at room temperature and atmospheric pressure with active stirring. Then, after the end of the process, the sorbent is quickly separated from the solution (US Patent Application Publication No. 2008/0257785).
Однако методика приготовления подобного сорбента, представляющего собой тонкодисперсный порошок с размером частиц около 50 мкм, затрудняет использование его для окисления в потоке, где отсутствует активное перемешивание и размеры частиц активированного растиранием композитного сорбента не дают возможности обеспечить активный массоперенос в колоночном реакторе. При этом данные способ и сорбент не обеспечивают достаточной глубины очистки, а сам процесс сложен и трудоемок, требует высокоселективных средств для отделения тонкодисперсного сорбента от топлива.However, the technique for preparing such a sorbent, which is a fine powder with a particle size of about 50 μm, makes it difficult to use it for oxidation in a stream where there is no active mixing and the particle sizes of the triturated composite sorbent do not allow for active mass transfer in a column reactor. Moreover, this method and the sorbent do not provide a sufficient cleaning depth, and the process itself is complex and time-consuming, requires highly selective means to separate the finely dispersed sorbent from the fuel.
Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, служит повышение степени очистки жидкого углеводородного топлива от серосодержащих соединений и обеспечение непрерывности технологического процесса.The technical problem solved by the present invention is to increase the degree of purification of liquid hydrocarbon fuel from sulfur-containing compounds and ensuring the continuity of the process.
Техническая задача решается тем, что смесь ингредиентов сорбента гранулируют до размеров частиц 1-5 мм с удельной поверхностью сорбента 50-600 м2/г, а обработку осуществляют пропусканием потока жидких углеводородов через слой гранулированного сорбента, который может дополнительно содержать связующее с объемной скоростью не выше 100 ч-1, а также тем, что сыпучая смесь ингредиентов сорбента выполнена из гранул с размером частиц 1-5 мм и удельной поверхностью 50-600 м2/г при следующем составе, мас.%:The technical problem is solved in that the mixture of sorbent ingredients is granulated to a particle size of 1-5 mm with a specific surface area of the sorbent 50-600 m 2 / g, and the processing is carried out by passing a stream of liquid hydrocarbons through a layer of granular sorbent, which may additionally contain a binder with a volumetric velocity not above 100 h -1 , and also the fact that the bulk mixture of sorbent ingredients is made of granules with a particle size of 1-5 mm and a specific surface of 50-600 m 2 / g with the following composition, wt.%:
- высокопористый адсорбент - 40-80;- highly porous adsorbent - 40-80;
- азотнокислая соль металла - 20-60.- nitric acid metal salt - 20-60.
При этом высокопористый адсорбент выбран из группы: бентонит, монтмориллонит, активированный уголь или высокопористый кремнезем, а азотнокислая соль металла выбрана из группы: нитрат железа, нитрат никеля, нитрат меди.In this case, the highly porous adsorbent is selected from the group: bentonite, montmorillonite, activated carbon or highly porous silica, and the nitric acid metal salt is selected from the group: iron nitrate, nickel nitrate, copper nitrate.
Техническая задача решается также тем, что смесь ингредиентов сорбента дополнительно содержит связующее для увеличения прочности гранул. Смесь ингредиентов сорбента выполнена из гранул с размером частиц 1-5 мм и удельной поверхностью 50-600 м2/г при следующем составе, мас.%:The technical problem is also solved by the fact that the mixture of sorbent ingredients additionally contains a binder to increase the strength of the granules. The mixture of sorbent ingredients is made of granules with a particle size of 1-5 mm and a specific surface area of 50-600 m 2 / g with the following composition, wt.%:
- высокопористый адсорбент - 30-70;- highly porous adsorbent - 30-70;
- азотнокислая соль металла - 20-60;- nitric acid metal salt - 20-60;
- связующее - 10-20.- binder - 10-20.
В качестве связующего используют кремнезем или оксид алюминия в форме нановолокон.Silica or alumina in the form of nanofibers is used as a binder.
Указанные отличительные признаки существенны. Удаление замещенных бензотиофенов и дибензотиофенов (ДБТ) проводят в проточном режиме при комнатной температуре и атмосферном давлении путем их окисления до сульфонов и сульфоксидов с последующей адсорбцией продуктов реакции. При этом хемосорбированные на поверхности катализатора бензотиофены окисляются солями металлов импрегнированными на носителе и удерживаются в адсорбированном состоянии, а сера практически удаляется полностью. Экспериментальным путем установлено, что высокая скорость и глубина очистки топлива достигаются при одновременном сочетании указанных размеров гранул с данной удельной поверхностью и заявленной скоростью протекания топлива через слой гранул. При этом данный режим обеспечивает решение технической задачи в условиях заявленного соотношения ингредиентов сорбента. То есть, при таком размере гранул с указанной удельной поверхностью оптимизируется сочетание минимизации сопротивления потоку очищаемого топлива, максимизация скорости и полноты его очистки.These distinguishing features are significant. The removal of substituted benzothiophenes and dibenzothiophenes (DBT) is carried out in a flow mode at room temperature and atmospheric pressure by their oxidation to sulfones and sulfoxides, followed by adsorption of the reaction products. In this case, benzothiophenes chemisorbed on the catalyst surface are oxidized by metal salts impregnated on the support and are retained in the adsorbed state, and sulfur is almost completely removed. It has been experimentally established that a high speed and depth of fuel purification are achieved with a simultaneous combination of the indicated granule sizes with a given specific surface and the declared fuel flow rate through the granule layer. Moreover, this mode provides a solution to the technical problem in the conditions of the stated ratio of the ingredients of the sorbent. That is, with this size of granules with the specified specific surface, the combination of minimizing the resistance to flow of the cleaned fuel, maximizing the speed and completeness of its cleaning, is optimized.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Для реализации способа изготавливают гранулы из тонкодисперсных носителей - высокопористых адсорбентов, выбранных из группы: бентонит, монтмориллонит, активированный уголь или высокопористый кремнезем. В составе гранул может быть использовано связующее - оксид алюминия в форме нановолокон или кремнезем. Тонкодисперсный носитель с размером частиц до 100 мкм смешивают с азотнокислой солью металла, в качестве которой используют нитрат железа, нитрат никеля или нитрат меди. Полученный композит прессуют при давлении до 100 атм., а затем дробят и разделяют на фракции с отбором гранул 1-5 мм, имеющих удельную поверхность 50-600 м2/г.To implement the method, granules are made from finely dispersed carriers — highly porous adsorbents selected from the group: bentonite, montmorillonite, activated carbon or highly porous silica. The granules can be used binder - alumina in the form of nanofibers or silica. A finely dispersed carrier with a particle size of up to 100 μm is mixed with a nitrate metal salt, which is used as iron nitrate, nickel nitrate or copper nitrate. The resulting composite is pressed at pressures up to 100 atm, and then crushed and divided into fractions with the selection of granules 1-5 mm having a specific surface area of 50-600 m 2 / g.
Полученный гранулированный сорбент помещают в колонку, через которую пропускают поток жидкого углеводородного топлива, содержащего соединения серы с объемной скоростью до 100 ч-1 при атмосферном давлении и комнатной температуре. В результате получают очищенное топливо с остаточным содержанием соединений серы от 0,1 ppm до полного очищения. Количество серы в топливе контролируется хроматографически (фотометрический датчик). После проскока при концентрации производных ДБТ около 0,05 ppm на выходе колонки ставится дополнительно новая колонка и очистка продолжается дальше. При этом первоначальная колонка отрабатывается до насыщения, после чего убирается. Это экономит количество катализатора. Поскольку выходная кривая динамического опыта имеет резкий подъем, то наступление проскока очень резкое и необходимо тщательно следить за концентрацией на выходе. При этом несомненным преимуществом предложенного метода с точки зрения максимальной эффективности работы колонки и использования адсорбента также является возможность проведения такого режима очистки, при котором динамическая кривая имеет крутой подъем и практически прямоугольный фронт.The obtained granular sorbent is placed in a column through which a stream of liquid hydrocarbon fuel containing sulfur compounds is passed with a space velocity of up to 100 h -1 at atmospheric pressure and room temperature. The result is a purified fuel with a residual content of sulfur compounds from 0.1 ppm to complete purification. The amount of sulfur in the fuel is monitored chromatographically (photometric sensor). After a breakthrough, at a concentration of DBT derivatives of about 0.05 ppm, an additional new column is placed at the column outlet and purification continues. In this case, the initial column is worked out to saturation, and then removed. This saves the amount of catalyst. Since the output curve of the dynamic experience has a sharp rise, the onset of the slip is very sharp and it is necessary to carefully monitor the concentration at the output. At the same time, the undoubted advantage of the proposed method from the point of view of maximum column efficiency and the use of an adsorbent is also the possibility of conducting such a cleaning regime in which the dynamic curve has a steep rise and an almost rectangular front.
На графике (см. чертеж) приведена зависимость концентрации раствора на выходе из колонки от количества пропущенного раствора на 1 г композитного адсорбента для С0=100 ppm. Показаны выходные кривые для глубокой десульфуризации модельного дизельного топлива для носителей - монтмориллонитовой глины К-10 и активированного угля (АУ). Резкий подъем выходных кривых показывает возможность эффективного использования данных систем для очистки трудноудаляемых органических соединений серы.The graph (see drawing) shows the dependence of the concentration of the solution at the outlet of the column on the amount of missed solution per 1 g of composite adsorbent for C 0 = 100 ppm. The output curves for the deep desulfurization of a model diesel fuel for carriers - montmorillonite clay K-10 and activated carbon (AC) are shown. A sharp rise in the output curves shows the possibility of the effective use of these systems for the treatment of hard to remove organic sulfur compounds.
Реализация способа с использованием предложенного сорбента иллюстрируется следующими примерами.The implementation of the method using the proposed sorbent is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
Готовят сорбент смешиванием 60 мас.% тонкодисперсного порошка бентонита, 40 мас.% азотнокислого железа (III). Полученную смесь прессуют при давлении 100 атм и дробят на частицы, из которых выделяют просеиванием на ситах фракцию 2 мм с удельной поверхностью 200 м2/г. Сорбент помещают в фильтровальную колонку и пропускают через нее дизельное топливо с общим начальным содержанием замещенных бензотиофенов и дибензотиофенов 100 ppm при средней объемной скорости потока 30 ч-1. После обработки содержание примесей соединений серы составило 0,01 ppm.A sorbent is prepared by mixing 60 wt.% Finely divided bentonite powder, 40 wt.% Iron (III) nitrate. The resulting mixture is pressed at a pressure of 100 atm and crushed into particles, from which a 2 mm fraction with a specific surface area of 200 m 2 / g is isolated by sieving on sieves. The sorbent is placed in a filter column and diesel fuel is passed through it with a total initial content of substituted benzothiophenes and dibenzothiophenes of 100 ppm at an average volumetric flow rate of 30 h -1 . After processing, the impurity content of sulfur compounds was 0.01 ppm.
Пример 2Example 2
Сорбент готовят из смеси 60 мас.% тонкодисперсного активированного угля и 40 мас.% нитрата никеля. После прессования, дробления и просеивания на ситах с максимальным диаметром отверстий 4 мм получают гранулы соответствующего размера с удельной поверхностью 600 м2/г.Сорбент помещают в фильтровальную колонку и пропускают через нее дизельное топливо с содержанием серосодержащих примесей 100 ppm. Скорость потока очищаемого топлива поддерживают на уровне 15 ч-1. После очистки содержание примесей составило 0,05 ppm.The sorbent is prepared from a mixture of 60 wt.% Finely dispersed activated carbon and 40 wt.% Nickel nitrate. After pressing, crushing and sieving on sieves with a maximum hole diameter of 4 mm, granules of the corresponding size with a specific surface area of 600 m 2 / g are obtained. The sorbent is placed in a filter column and diesel fuel with a sulfur content of 100 ppm is passed through it. The flow rate of the cleaned fuel is maintained at 15 h -1 . After purification, the impurity content was 0.05 ppm.
Пример 3Example 3
Смешивают 80 мас.% тонкодисперсного порошка монтмориллонита и 20 мас.% нитрата меди. Смесь прессуют при давлении 100 атм. Полученные брикеты дробят на мелкие частицы, из которых отсеивают фракцию 3 мм с удельной поверхностью 250 м2/г. Полученный сорбент помещают в фильтровальную колонку и пропускают через нее дизельное топливо с содержанием соединений серы 150 ppm при средней скорости 10 ч-1. В результате очистки получают дизельное топливо с содержанием соединений серы 0,05 ppm.Mix 80 wt.% Fine powder of montmorillonite and 20 wt.% Copper nitrate. The mixture is pressed at a pressure of 100 atm. The resulting briquettes are crushed into small particles, from which a 3 mm fraction with a specific surface area of 250 m 2 / g is sieved. The resulting sorbent is placed in a filter column and diesel fuel is passed through it with a content of sulfur compounds of 150 ppm at an average speed of 10 h -1 . As a result of purification, diesel fuel is obtained with a content of sulfur compounds of 0.05 ppm.
Пример 4Example 4
Готовят сорбент смешиванием 40 мас.% высокопристого кремнезема, 60 мас.% азотнокислого железа (III). Полученную смесь прессуют при давлении 100 атм и дробят на частицы, из которых выделяют просеиванием на ситах фракцию 1 мм с удельной поверхностью 500 м2/г. Сорбент помещают в фильтровальную колонку и пропускают через нее дизельное топливо с общим начальным содержанием замещенных бензотиофенов и дибензотиофенов 200 ppm при средней объемной скорости потока 100 ч-1. После обработки содержание серосодержащих соединений составило 0,08 ppm.A sorbent is prepared by mixing 40 wt.% Highly porous silica, 60 wt.% Iron (III) nitrate. The resulting mixture was pressed at a pressure of 100 atm and crushed into particles, from which a 1 mm fraction with a specific surface area of 500 m 2 / g was isolated by sieving on sieves. The sorbent is placed in a filter column and diesel fuel is passed through it with a total initial content of substituted benzothiophenes and dibenzothiophenes of 200 ppm at an average volumetric flow rate of 100 h -1 . After treatment, the content of sulfur-containing compounds was 0.08 ppm.
Пример 5Example 5
Сорбент готовят из смеси 40 мас.% высокопористого кремнезема, 40 мас.% нитрата железа и 20 мас.% нановолокон оксида алюминия в качестве связующего. Смесь прессуют при 80 атм, а затем дробят на мелкие частицы, из которых выделяют гранулы размером 5 мм, имеющие удельную поверхность 100 м2/г. Сорбент загружают в колонку и пропускают через нее дизельное топливо с общим содержанием замещенных бензотиофенов и дибензотиофенов 100 ppm при скорости потока 45 ч-1. Очищенное топливо содержит соединения серы в количестве 0,01 ppm.The sorbent is prepared from a mixture of 40 wt.% Highly porous silica, 40 wt.% Iron nitrate and 20 wt.% Aluminum oxide nanofibers as a binder. The mixture is pressed at 80 atm, and then crushed into small particles, from which granules of 5 mm in size are separated, having a specific surface of 100 m 2 / g. The sorbent is loaded into the column and diesel fuel is passed through it with a total content of substituted benzothiophenes and dibenzothiophenes of 100 ppm at a flow rate of 45 h −1 . Purified fuel contains 0.01 ppm sulfur compounds.
Пример 6Example 6
Готовят сорбент из смеси 60 мас.% тонкодисперсного бентонита, 20 мас.% азотнокислой меди и 20 мас.% кремнезема в качестве связующего. Смесь прессуют в брикеты при давлении 100 атм и дробят на частицы, из которых выделяют гранулы размером 4 мм с удельной поверхностью 50 м2/г. Фильтровальную колонку заполняют гранулами сорбента и пропускают через нее дизельное топливо с содержанием замещенных бензотиофенов и дибензотиофенов 100 ppm при скорости потока 45 ч-1. В результате обработки топлива содержание соединений серы уменьшается до 0,01 ppm.A sorbent is prepared from a mixture of 60 wt.% Finely divided bentonite, 20 wt.% Copper nitrate and 20 wt.% Silica as a binder. The mixture is pressed into briquettes at a pressure of 100 atm and crushed into particles, from which granules of 4 mm in size with a specific surface of 50 m 2 / g are isolated. The filter column is filled with sorbent granules and diesel fuel is passed through it with a substituted benzothiophene and dibenzothiophene content of 100 ppm at a flow rate of 45 h −1 . As a result of fuel treatment, the content of sulfur compounds decreases to 0.01 ppm.
Пример 7Example 7
Сорбент готовят из смеси 50 мас.% тонкодисперсного активированного угля, 40 мас.% нитрата никеля и 10 мас.% нановолокон оксида алюминия. После прессования, дробления и просеивания на ситах с максимальным диаметром отверстий 2,5 мм, получают гранулы соответствующего размера с удельной поверхностью 600 м2/г. Сорбент помещают в фильтровальную колонку и пропускают через нее дизельное топливо с содержанием серосодержащих примесей 100 ppm. Скорость потока очищаемого топлива поддерживают на уровне 25 ч-1. После очистки содержание примесей составило 0,07 ppm.The sorbent is prepared from a mixture of 50 wt.% Finely dispersed activated carbon, 40 wt.% Nickel nitrate and 10 wt.% Nanofibres of aluminum oxide. After pressing, crushing and sieving on sieves with a maximum hole diameter of 2.5 mm, granules of the corresponding size with a specific surface of 600 m 2 / g are obtained. The sorbent is placed in a filter column and diesel fuel with a sulfur content of impurities of 100 ppm is passed through it. The flow rate of the cleaned fuel is maintained at 25 h -1 . After purification, the impurity content was 0.07 ppm.
Пример 8Example 8
Смешивают 60 мас.% тонкодисперсного порошка монтмориллонита и 25 мас.% нитрата меди и 15 мас.% нановолокон оксида алюминия. Смесь прессуют при давлении 100 атм. Полученные брикеты дробят на мелкие частицы, из которых отсеивают фракцию 1 мм с удельной поверхностью 150 м2/г. Полученный сорбент помещают в фильтровальную колонку и пропускают через нее дизельное топливо с содержанием соединений серы 150 ppm при средней объемной скорости 90 ч-1. В результате очистки получают дизельное топливо с содержанием соединений серы 0,01 ppm.60 wt.% Finely divided montmorillonite powder and 25 wt.% Copper nitrate and 15 wt.% Aluminum oxide nanofibers are mixed. The mixture is pressed at a pressure of 100 atm. The resulting briquettes are crushed into small particles, from which a 1 mm fraction with a specific surface area of 150 m 2 / g is sieved. The resulting sorbent is placed in a filter column and diesel fuel with a content of sulfur compounds of 150 ppm is passed through it at an average volumetric rate of 90 h −1 . As a result of purification, diesel fuel with a content of sulfur compounds of 0.01 ppm is obtained.
В таблице 1 показано сравнение данных десульфуризации топлива по технологии прототипа и согласно данному изобретению.Table 1 shows a comparison of the desulfurization data of the fuel according to the technology of the prototype and according to this invention.
Предлагаемая технология существенно упрощает проведение процесса окислительной десульфуризации за счет использования непрерывного режима очистки в потоке топлива.The proposed technology greatly simplifies the process of oxidative desulfurization through the use of a continuous mode of purification in the fuel stream.
Использование нитратов металлов и в частности дешевой композиции на основе нитрата железа и природного адсорбента монтмориллонита открывает возможности для широкого промышленного использования.The use of metal nitrates, and in particular a cheap composition based on iron nitrate and the natural adsorbent montmorillonite, opens up possibilities for wide industrial use.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103344/04A RU2482162C1 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Method of deep oxidation-absorption desulphurisation of liquid hydrocarbon fuels, and sorbents for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103344/04A RU2482162C1 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Method of deep oxidation-absorption desulphurisation of liquid hydrocarbon fuels, and sorbents for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2482162C1 true RU2482162C1 (en) | 2013-05-20 |
Family
ID=48789845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012103344/04A RU2482162C1 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Method of deep oxidation-absorption desulphurisation of liquid hydrocarbon fuels, and sorbents for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2482162C1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2641696C1 (en) * | 2016-12-19 | 2018-01-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Дагестанский государственный университет | Method of purifying oil products and sorbents for its implementation |
WO2019152443A1 (en) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | Alternative Petroleum Technologies, Inc. | System and method for liquid hydrocarbon desulfurization |
US10907110B2 (en) | 2016-10-21 | 2021-02-02 | China Petroleum & Chemical Corporation | Process for treating gasoline |
RU2743291C1 (en) * | 2020-07-24 | 2021-02-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ») | Method of adsorptive desulfurization of oil and petroleum products: gasoline, diesel fuel using a composite adsorbent based on minerals of natural origin |
CN112427017A (en) * | 2020-11-23 | 2021-03-02 | 华东理工大学 | Preparation method of porous modified activated carbon-alumina composite desulfurization adsorbent |
US11124709B2 (en) | 2017-06-26 | 2021-09-21 | Alternative Petroleum Technologies Holdings Corp. | System and method for liquid hydrocarbon desulfurization |
CN117443154A (en) * | 2023-09-28 | 2024-01-26 | 昆明理工大学 | Natural gas desulfurizing agent and preparation method and application thereof |
RU2824120C1 (en) * | 2023-03-15 | 2024-08-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ОРЕНСОРБ" | Method for desulphurisation of hydrocarbon fuel using copper-containing sorbent an-31 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6368495B1 (en) * | 1999-06-07 | 2002-04-09 | Uop Llc | Removal of sulfur-containing compounds from liquid hydrocarbon streams |
US20080197051A1 (en) * | 2005-08-12 | 2008-08-21 | Sk Energy Co., Ltd. | Desulfurizing Agent for Removing Organic Sulfur Compounds, Preparation Method thereof and Method for Removing Organic Sulfur Compounds Using the Same |
US20080257785A1 (en) * | 2005-12-15 | 2008-10-23 | Varma Rajender S | Sorbent compositions and desulfurization method using the same |
CN101811025A (en) * | 2010-04-20 | 2010-08-25 | 南京师范大学 | Adsorbent for methylbenzene desulfuration and preparation method thereof |
UA62562U (en) * | 2010-04-22 | 2011-09-12 | Валерий Павлович Кухарь | Method for high-level desulphurization of hydrocarbon fuels |
-
2012
- 2012-02-01 RU RU2012103344/04A patent/RU2482162C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6368495B1 (en) * | 1999-06-07 | 2002-04-09 | Uop Llc | Removal of sulfur-containing compounds from liquid hydrocarbon streams |
US20080197051A1 (en) * | 2005-08-12 | 2008-08-21 | Sk Energy Co., Ltd. | Desulfurizing Agent for Removing Organic Sulfur Compounds, Preparation Method thereof and Method for Removing Organic Sulfur Compounds Using the Same |
US20080257785A1 (en) * | 2005-12-15 | 2008-10-23 | Varma Rajender S | Sorbent compositions and desulfurization method using the same |
CN101811025A (en) * | 2010-04-20 | 2010-08-25 | 南京师范大学 | Adsorbent for methylbenzene desulfuration and preparation method thereof |
UA62562U (en) * | 2010-04-22 | 2011-09-12 | Валерий Павлович Кухарь | Method for high-level desulphurization of hydrocarbon fuels |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10907110B2 (en) | 2016-10-21 | 2021-02-02 | China Petroleum & Chemical Corporation | Process for treating gasoline |
RU2641696C1 (en) * | 2016-12-19 | 2018-01-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Дагестанский государственный университет | Method of purifying oil products and sorbents for its implementation |
US11124709B2 (en) | 2017-06-26 | 2021-09-21 | Alternative Petroleum Technologies Holdings Corp. | System and method for liquid hydrocarbon desulfurization |
WO2019152443A1 (en) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | Alternative Petroleum Technologies, Inc. | System and method for liquid hydrocarbon desulfurization |
US10927306B2 (en) | 2018-01-30 | 2021-02-23 | Alternative Petroleum Technologies, Inc. | Method for liquid hydrocarbon desulfurization |
RU2743291C1 (en) * | 2020-07-24 | 2021-02-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ») | Method of adsorptive desulfurization of oil and petroleum products: gasoline, diesel fuel using a composite adsorbent based on minerals of natural origin |
CN112427017A (en) * | 2020-11-23 | 2021-03-02 | 华东理工大学 | Preparation method of porous modified activated carbon-alumina composite desulfurization adsorbent |
RU2824120C1 (en) * | 2023-03-15 | 2024-08-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ОРЕНСОРБ" | Method for desulphurisation of hydrocarbon fuel using copper-containing sorbent an-31 |
CN117443154A (en) * | 2023-09-28 | 2024-01-26 | 昆明理工大学 | Natural gas desulfurizing agent and preparation method and application thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2482162C1 (en) | Method of deep oxidation-absorption desulphurisation of liquid hydrocarbon fuels, and sorbents for its implementation | |
JP4570307B2 (en) | Method for producing sorbent for desulfurization and method for removing sulfur using sorbent for desulfurization using the same | |
Vellingiri et al. | Metal–organic frameworks as a potential platform for selective treatment of gaseous sulfur compounds | |
Hernández-Maldonado et al. | Desulfurization of commercial fuels by π-complexation: Monolayer CuCl/γ-Al2O3 | |
AU769809B2 (en) | Sorbent composition, process for producing same and use in desulfurization | |
US7566393B2 (en) | Method of sorbing sulfur compounds using nanocrystalline mesoporous metal oxides | |
Ren et al. | Dynamic catalytic adsorptive desulfurization of real diesel over ultra‐stable and low‐cost silica gel‐supported TiO2 | |
JP4530599B2 (en) | Desulfurization and new sorbents therefor | |
US6992041B1 (en) | Deep desulfurization catalyst, method for preparing the same and method for desulfurization using the same | |
JP3895134B2 (en) | Fuel gas desulfurization apparatus and desulfurization method | |
CN101653690B (en) | Sulfur and mercury removing agent | |
CN100486689C (en) | Method for regenerating desulfurizing and denitrogenating adsorbant | |
WO2008072788A1 (en) | Mercury adsorbent, process for production thereof and method of adsorptive removal of mercury | |
CN104028208B (en) | A kind of gasoline high selectivity desulfuration adsorbent and preparation method and application | |
SA98190366B1 (en) | Process for removing contaminant compounds containing one or more sulfur, nitrogen and/or oxygen heterogeneous atoms from a hydrocarbon | |
Omar et al. | Review of adsorptive desulfurization of liquid fuels and regeneration attempts | |
Kim et al. | Removal of sulfur compounds in FCC raw C 4 using activated carbon impregnated with CuCl and PdCl 2 | |
Shan et al. | Preparation of ionic liquid-type UiO-66 and its adsorption desulfurization performance | |
CN108893138B (en) | Ag2O/SiO2-ZrO2Method for removing thiophene sulfides in fuel oil by using composite aerogel as adsorbent | |
JP6142785B2 (en) | Method and apparatus for desulfurization of sulfur compounds in fuel | |
CN1952049A (en) | Modified active carbon FCC absorbent and desulfurizer for gasoline and diesel oil and its preparation method | |
Kadhum et al. | Desulfurization of real diesel fuel onto mesoporous silica MCM-41 implementing batch adsorption process: Equilibrium, kinetics, and thermodynamic studies | |
CN102826957B (en) | Method for removing basic nitrogen from methanol used as benzene-ethanol alkylation reaction raw material | |
KR101538000B1 (en) | The method of oxidizing hazardous compounds by the mixture containing manganese | |
CN104028216B (en) | A kind of gasoline high-selectivity adsorption desulfurizing agent and its preparation method and application |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140202 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20141210 |