RU2525287C1 - Non-catalytic oxidative desulfurisation of hydrocarbon fuels (versions) - Google Patents

Non-catalytic oxidative desulfurisation of hydrocarbon fuels (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2525287C1
RU2525287C1 RU2013129012/04A RU2013129012A RU2525287C1 RU 2525287 C1 RU2525287 C1 RU 2525287C1 RU 2013129012/04 A RU2013129012/04 A RU 2013129012/04A RU 2013129012 A RU2013129012 A RU 2013129012A RU 2525287 C1 RU2525287 C1 RU 2525287C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
benzaldehyde
oxygen
dbt
aldehyde
oxidative
Prior art date
Application number
RU2013129012/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Яковлевич БЫХОВСКИЙ
Владимир Николаевич КОРЧАК
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН)
Priority to RU2013129012/04A priority Critical patent/RU2525287C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525287C1 publication Critical patent/RU2525287C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to non-catalytic oxidative desulfurisation of hydrocarbon fuels containing DBT by aldehyde/molecular oxygen system. It comprises oxidative desulfurisation by forcing oxygen-containing gas into reaction mix. Benzaldehyde is used as aldehyde while air is used as oxygen-containing gas. Oxidative desulfurisation is conducted at the room temperature at illumination of reaction mix by UV light and DBT:benzaldehyde molar ratio of 1:15-20.Besides, it relates to oxidative desulfurisation performed by forcing oxygen-bearing gas into reaction mix. Benzaldehyde is used as aldehyde while air is used as oxygen-containing gas. Oxidative desulfurisation is conducted at the temperature of at 40-70°C and DBT:benzaldehyde molar ratio of 1:15-20.
EFFECT: accelerated oxidation, hence simplified process, higher safety, lower costs.
3 cl, 2 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к способам окислительного обессеривания углеводородных топлив и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.The invention relates to methods for oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels and can be used in the oil refining industry.

Ужесточение требований к содержанию серы в моторных топливах делает актуальным поиск новых путей очистки углеводородного сырья от сернистых соединений.Tighter requirements for the sulfur content in motor fuels makes it relevant to search for new ways to clean hydrocarbon materials from sulfur compounds.

До настоящего времени наиболее распространенным способом обессеривания углеводородных топлив является гидрообессеривание, в котором топливо взаимодействует с газообразным водородом при 350-450°C и высоком давлении (3 МПа) в присутствии дорогостоящего катализатора (Babich J.V., Moulijn J.A. Fuel, 2003, 82, p. 607-631; Song G. Catal. Today, 2003, 16, p. 3213). Гидроочистка позволяет снизить содержание серы в топливе до 300-500 ppm, тогда как в большинстве стран требуется не более 10-50 ppm. Кроме того, процессу гидрообессеривания присущи следующие ограничения: если меркаптаны, тиоэфиры и дисульфиды относительно легко удаляются, то тиофен, бензотиофен, дибензотиофен (ДБТ) и его алкилзамещенные аналоги требуют таких жестких условий, что при этом происходит разложение самого топлива и снижается его качество. Следует отметить, что в сырой нефти некоторых месторождений содержание аналогов тиофена составляет от 40 до 70% от общего содержания серы, которое, в свою очередь, может достигать 3-10 мас.% (при перегонке нефти с увеличением температуры кипения фракций количество серы в них возрастает). Неудивительно, что тиофен и его аналоги находятся в центре внимания исследователей при разработке способов обессеривания углеводородных топлив.To date, the most common method for the desulfurization of hydrocarbon fuels is hydrodesulfurization, in which the fuel interacts with hydrogen gas at 350-450 ° C and high pressure (3 MPa) in the presence of an expensive catalyst (Babich JV, Moulijn JA Fuel, 2003, 82, p. 607-631; Song G. Catal. Today, 2003, 16, p. 3213). Hydrotreating can reduce the sulfur content in the fuel to 300-500 ppm, while in most countries no more than 10-50 ppm is required. In addition, the following limitations are inherent in the hydrodesulfurization process: if mercaptans, thioesters, and disulfides are relatively easily removed, then thiophene, benzothiophene, dibenzothiophene (DBT) and its alkyl substituted analogues require such harsh conditions that decomposition of the fuel itself and its quality are reduced. It should be noted that in the crude oil of some fields, the content of thiophene analogues is from 40 to 70% of the total sulfur content, which, in turn, can reach 3-10 wt.% (When the oil is distilled with an increase in the boiling temperature of the fractions, the amount of sulfur in them increasing). It is not surprising that thiophene and its analogues are in the center of attention of researchers when developing methods for the desulfurization of hydrocarbon fuels.

Известны способы окислительного обессеривания углеводородных топлив с использованием в качестве окислителя пероксида водорода или алкилгидропероксидов в сочетании с различными катализаторами (RU 2235112, C10G 27/10, C10G 27/12, C10G 29/24, опубл. 27.08.2004; Шарипов А.Х. и др. Химия и технология топлив и масел, 2006, №6, с. 45-51; Yunming Fang, Haoguan Hu. Catalysis Commun., 2007, v.8, №5, p. 817-820). Так как указанный процесс протекает в двухфазной системе, в патенте RU 2235754, C10G 27/12, C10G 32/00, B01J 19/10, опубл. 10.09.2004, предложено для облегчения взаимодействия на образовавшуюся смесь реагентов воздействовать ультразвуком. Использование пероксидов в присутствии катализаторов позволяет окислять различные сероорганические соединения, но наиболее успешно сульфиды.Known methods for the oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels using hydrogen peroxide or alkyl hydroperoxides as an oxidizing agent in combination with various catalysts (RU 2235112, C10G 27/10, C10G 27/12, C10G 29/24, publ. 08.28.2004; Sharipov A.Kh. et al. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 2006, No. 6, pp. 45-51; Yunming Fang, Haoguan Hu. Catalysis Commun., 2007, v.8, No. 5, p. 817-820). Since this process proceeds in a two-phase system, in patent RU 2235754, C10G 27/12, C10G 32/00, B01J 19/10, publ. 09/10/2004, it is proposed to facilitate the interaction of the resulting mixture of reagents with ultrasound. The use of peroxides in the presence of catalysts allows the oxidation of various organosulfur compounds, but sulfides are most successful.

Известны способы каталитического окислительного обессеривания углеводородных топлив с использованием в качестве окислителя кислорода воздуха в присутствии системы, состоящей из ионов металла и альдегидов. Ацетаты кобальта (II), никеля (II) или марганца (II) в присутствии н-октаналя или н-гексаналя обеспечивают 99%-ную конверсию ДБТ в сульфон (в модельной смеси) за 15 мин при 40°C в атмосфере кислорода в статических условиях или при продувке воздуха через реакционную смесь (Murata S., Murata К., Kidena К., Nomura М. "A Novel Oxidative Desulfurization System for Diesel Fuels with Molecular Oxigen in the Presence of Cobalt Catalysts and Aldehydes." Energy & Fuels, 2004, v.18, №1, p.116-121). Нанесенные катализаторы Co/Al2O3 и Mn/Al2O3, приготовленные из ацетатов, в присутствии н-октаналя при 50°C при продувке смеси O2/N2 (давление кислорода 0,2 бар) также достаточно активны в окислении ДБТ (конверсия до 62%) (Dumont V., Oliviero L., Mauge F., Houalla M. "Oxidation of dibenzothiophene by metal-oxygen-aldehyde system." Catalysis Tuday, 2008, v. 130, №1, p.195-198). Недостатком данных известных способов является необходимость использования катализаторов.Known methods for the catalytic oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels using oxygen as an oxidizing agent in the presence of a system consisting of metal ions and aldehydes. Acetates of cobalt (II), nickel (II), or manganese (II) in the presence of n-octanal or n-hexanal provide 99% conversion of DBT to sulfone (in the model mixture) in 15 min at 40 ° C in an oxygen atmosphere in static conditions or while purging air through the reaction mixture (Murata S., Murata K., Kidena K., Nomura M. "A Novel Oxidative Desulfurization System for Diesel Fuels with Molecular Oxigen in the Presence of Cobalt Catalysts and Aldehydes." Energy & Fuels, 2004, v. 18, No. 1, p. 116-121). The supported Co / Al 2 O 3 and Mn / Al 2 O 3 catalysts prepared from acetates in the presence of n-octanal at 50 ° C while purging the O 2 / N 2 mixture (oxygen pressure 0.2 bar) are also quite active in oxidation DBT (conversion up to 62%) (Dumont V., Oliviero L., Mauge F., Houalla M. "Oxidation of dibenzothiophene by metal-oxygen-aldehyde system." Catalysis Tuday, 2008, v. 130, No. 1, p. 195-198). The disadvantage of these known methods is the need to use catalysts.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ окислительного обессеривания углеводородного топлива системой альдегид/молекулярный кислород в отсутствие металлического катализатора (Rao T.V., Sain В. et al. "Oxidative Desulfurization of HDS Diesel Using Aldehyde/Molecular Oxigen Oxidation System". Energy & Fuels, 2007, v. 21, №6, p.3420-3424 - прототип). Способ-прототип заключается в следующем: растворитель смешивают с требуемым количеством альдегида (молярное соотношение сера:альдегид = 1:32-64) и выдерживают при перемешивании в атмосфере кислорода (пропускают кислород из баллона) в течение 30 мин при 40°C. Останавливают перемешивание и пропускание кислорода и добавляют дизельное топливо (прошедшее гидрообессеривание), содержащее 448 ppm сернистых соединений в виде ДБТ и его алкильных производных (Показано, что ДБТ наименее реакционноспособен в данной реакции окисления.) Возобновляют перемешивание и пропускание кислорода. Периодически отбирают пробы для анализа на газовом хроматографе. Наилучший результат - уменьшение содержания общей серы с 448 до 77 ppm (конверсия 83%) получен с изомасляным альдегидом в течение 180 мин при 40°C в ацетонитриле в качестве растворителя. Другие исследованные альдегиды (бензальдегид, октаналь и н-масляный альдегид) показали в этих условиях уменьшение содержания общей серы с 448 до 205-222 ppm (конверсия 45-50%).Closest to the proposed invention is a method of oxidative desulfurization of hydrocarbon fuel with an aldehyde / molecular oxygen system in the absence of a metal catalyst (Rao TV, Sain B. et al. "Oxidative Desulfurization of HDS Diesel Using Aldehyde / Molecular Oxigen Oxidation System". Energy & Fuels, 2007 , v. 21, No. 6, p. 3420-3424 - prototype). The prototype method is as follows: the solvent is mixed with the required amount of aldehyde (molar ratio of sulfur: aldehyde = 1: 32-64) and kept under stirring in an oxygen atmosphere (oxygen from the balloon is passed) for 30 minutes at 40 ° C. The mixing and transmission of oxygen is stopped and diesel fuel (hydrodesulfurized) is added containing 448 ppm of sulfur compounds in the form of DBT and its alkyl derivatives (DBT is shown to be the least reactive in this oxidation reaction.) Resume mixing and transmission of oxygen. Samples are periodically taken for analysis on a gas chromatograph. The best result - a decrease in the total sulfur content from 448 to 77 ppm (83% conversion) was obtained with isobutyric aldehyde for 180 min at 40 ° C in acetonitrile as a solvent. Other aldehydes studied (benzaldehyde, octanal and n-butyric aldehyde) showed under these conditions a decrease in the total sulfur content from 448 to 205-222 ppm (45–50% conversion).

Способ-прототип впервые показал возможность осуществления окислительного обессеривания в отсутствие металлического катализатора, однако способ-прототип характеризуется невысокой скоростью окисления, что приводит к необходимости нагревания реакционной смеси, введения большого избытка альдегида и использования баллонов с кислородом, что усложняет процесс и делает его небезопасным.The prototype method for the first time showed the possibility of oxidative desulfurization in the absence of a metal catalyst, however, the prototype method is characterized by a low oxidation rate, which leads to the need for heating the reaction mixture, introducing a large excess of aldehyde and the use of oxygen cylinders, which complicates the process and makes it unsafe.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка такого способа (вариантов) некаталитического окислительного обессеривания углеводородных топлив, который будет отличаться более высокой скоростью реакции окисления, что позволит упростить технологию процесса, сделает его безопасным за счет использования воздуха вместо кислорода, позволит существенно уменьшить избыток альдегида и, в одном из вариантов, позволит проводить процесс при комнатной температуре.The objective of the invention is to develop such a method (options) of non-catalytic oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels, which will have a higher oxidation reaction rate, which will simplify the process technology, make it safe by using air instead of oxygen, will significantly reduce the excess of aldehyde and, in one of the options will allow the process to be carried out at room temperature.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемыми:The solution to this problem is achieved by the proposed:

- способом некаталитического окислительного обессеривания углеводородных топлив, содержащих дибензотиофен, системой альдегид/молекулярный кислород, включающим проведение процесса окислительного обессеривания пропусканием кислородсодержащего газа в реакционную смесь, в котором в качестве альдегида используют бензальдегид, в качестве кислородсодержащего газа используют воздух, а процесс окислительного обессеривания проводят при комнатной температуре при освещении реакционной смеси УФ светом и молярном соотношении дибензотиофен: бензальдегид, равном 1:15-20.- by the method of non-catalytic oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels containing dibenzothiophene with an aldehyde / molecular oxygen system, including the process of oxidative desulfurization by passing an oxygen-containing gas into a reaction mixture in which benzaldehyde is used as an aldehyde, air is used as an oxygen-containing gas, and the oxidative desulfurization process is carried out at room temperature when illuminating the reaction mixture with UV light and a molar ratio of dibenzothiophene: benzaldehyde equal to 1: 15-20.

Реакционную смесь можно освещать УФ светом в течение 1-й минуты процесса окислительного обессеривания и затем, для достижения 100%-ной конверсии дибензотиофена, в течение каждой 10-й минуты процесса, длящегося 150-160 мин,The reaction mixture can be illuminated with UV light for 1 minute of the oxidative desulfurization process and then, to achieve 100% conversion of dibenzothiophene, for every 10 minutes of the process, lasting 150-160 minutes,

- способом некаталитического окислительного обессеривания углеводородных топлив, содержащих дибензотиофен, системой альдегид/молекулярный кислород, включающим проведение процесса окислительного обессеривания пропусканием кислородсодержащего газа в реакционную смесь, в котором в качестве альдегида используют бензальдегид, в качестве кислородсодержащего газа используют воздух, а процесс окислительного обессеривания проводят при температуре 40-70°С и молярном соотношении дибензотиофен:бензальдегид, равном 1:15-20.- by the method of non-catalytic oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels containing dibenzothiophene with an aldehyde / molecular oxygen system, including the process of oxidative desulfurization by passing an oxygen-containing gas into a reaction mixture in which benzaldehyde is used as an aldehyde, air is used as an oxygen-containing gas, and the oxidative desulfurization process is carried out at a temperature of 40-70 ° C and a molar ratio of dibenzothiophene: benzaldehyde equal to 1: 15-20.

При разработке предлагаемого способа (вариантов) были проведены экспериментальные исследования влияния на скорость реакции окисления ДБТ системой бензальдегид/молекулярный кислород воздуха таких условий процесса, как освещение реакционной смеси УФ светом и режимы освещения, температура реакции, ее продолжительность и соотношение реагентов.When developing the proposed method (options), experimental studies were carried out on the influence on the reaction rate of the DBT of the benzaldehyde / molecular oxygen system of air of process conditions such as illumination of the reaction mixture with UV light and lighting conditions, reaction temperature, its duration and ratio of reagents.

Было установлено, что наибольшее влияние на скорость реакции окисления ДБТ оказывают освещение реакционной смеси УФ светом и температура реакции. Так, выяснилось, что без освещения УФ светом скорость окисления при комнатной температуре (23°C) очень невелика - конверсия ДБТ в сульфон за 60 мин составила всего 5%, а за 160 мин не превысила 25%, тогда как при освещении реакционной смеси УФ светом скорость реакции резко увеличивается (см. таблицу 1 и фиг.1). Проведенные эксперименты позволили выбрать оптимальный режим освещения УФ светом для надежного контролирования процесса: длительность освещения не должна превышать 1 мин с интервалом 9 мин. При таком режиме освещения 100%-ная конверсия ДБТ (97-99%) достигается при комнатной температуре за 150-160 мин. На фиг.1 для наглядного сравнения приведены кинетические кривые конверсии ДБТ при комнатной температуре (23°C, молярное соотношение ДБТ:бензальдегид = 1:20) при освещении УФ светом и без освещения (кривая 1 - без освещения УФ светом; кривая 2 - при освещении УФ светом).It was found that the greatest influence on the reaction rate of DBT oxidation is exerted by UV light and the reaction temperature. Thus, it turned out that without UV light, the oxidation rate at room temperature (23 ° C) is very low - the conversion of DBT to sulfone in 60 minutes was only 5%, and in 160 minutes it did not exceed 25%, while when the reaction mixture was illuminated with UV with light, the reaction rate increases sharply (see table 1 and figure 1). The experiments made it possible to choose the optimal UV illumination mode for reliable process control: the duration of illumination should not exceed 1 min with an interval of 9 min. With this lighting mode, 100% conversion of DBT (97-99%) is achieved at room temperature in 150-160 minutes. Figure 1 shows the kinetic curves of DBT conversion at room temperature (23 ° C, molar ratio of DBT: benzaldehyde = 1:20) when illuminated with UV light and without light (curve 1 - without UV light; curve 2 - at UV light).

Таблица 1Table 1 Влияние УФ освещения реакционной смеси на конверсию ДБТ при 23°C (молярное соотношение ДБТ: бензальдегид = 1:20).The effect of UV illumination of the reaction mixture on the conversion of DBT at 23 ° C (molar ratio of DBT: benzaldehyde = 1:20). Продолжительность реакции, минThe duration of the reaction, min Конверсия, %Conversion% Без освещения УФ светомWithout UV light При освещении УФ светомWhen illuminated with UV light 4four 22 -- 14fourteen -- 18eighteen 2121 33 2222 30thirty -- 2424 4040 33 2828 6060 55 3737 7373 -- 4343 8080 1010 -- 9292 14fourteen 5353 ПОBY 1717 6767 130130 2323 9292 150150 2323 9797 160160 2525 9999

В таблице 2 приведены результаты опытов по влиянию температуры процесса на скорость реакции окисления ДБТ без освещения УФ светом. Повышение температуры существенно ускоряет реакцию окисления ДБТ: если при комнатной температуре за 60 мин конверсия ДБТ составила всего 5%, то при 40°C за 60 мин была достигнута конверсия 73% (100%-ная конверсия при 40°C достигается за 140 мин), при 60°C за 60 мин достигается 100%-ная конверсия, при 68°C 100%-ная конверсия достигается еще быстрее - за 40 мин.Table 2 shows the results of experiments on the influence of the process temperature on the rate of oxidation of DBT without irradiation with UV light. An increase in temperature significantly accelerates the DBT oxidation reaction: if at room temperature for 60 minutes the conversion of DBT was only 5%, then at 40 ° C for 60 minutes the conversion was 73% (100% conversion at 40 ° C is achieved in 140 minutes) , at 60 ° C in 60 minutes 100% conversion is achieved, at 68 ° C 100% conversion is achieved even faster - in 40 minutes.

Таблица 2table 2 Влияние температуры процесса на конверсию ДБТ без освещения УФ светом (молярное соотношение ДБТ: бензальдегид = 1:20)The influence of the process temperature on the conversion of DBT without illumination with UV light (molar ratio of DBT: benzaldehyde = 1:20) Продолжительность реакции, минThe duration of the reaction, min Конверсия, %Conversion% Температура, 23°CTemperature 23 ° C Температура, 40°CTemperature 40 ° C Температура, 60°CTemperature 60 ° C Температура, 68°CTemperature, 68 ° C 4four 22 1010 -- -- 66 -- -- 18eighteen 18eighteen 1010 -- 1616 2222 2525 20twenty 33 2424 3939 50fifty 30thirty -- 3636 5151 7676 4040 33 5252 6767 9999 50fifty -- 6868 8686 -- 6060 55 7373 9999 -- 7575 88 8484 -- -- 9090 1313 8787 -- -- 110110 1717 9292 -- -- 120120 -- 9696 140140 2323 9999

При исследовании влияния УФ освещения на скорость процесса при температуре 40°C (результаты приведены в таблице 3 и на фиг.2) выяснилось, что разница скоростей окисления ДБТ при освещении УФ светом и без освещения при нагревании не так велика, как при комнатной температуре (см. фиг.2), то есть для достижения высоких значений конверсии при окислении ДБТ системой бензальдегид/молекулярный кислород воздуха следует либо проводить процесс при комнатной температуре и при освещении УФ светомWhen studying the effect of UV illumination on the process speed at a temperature of 40 ° C (the results are shown in Table 3 and in Fig. 2), it was found that the difference in the oxidation rates of DBT under illumination with UV light and without illumination when heated is not so great as at room temperature ( see figure 2), that is, to achieve high conversion values during oxidation of DBT with a benzaldehyde / molecular oxygen system, air should either be carried out at room temperature and under UV light

- 1-й вариант изобретения, либо без освещения УФ-светом, но при нагревании до 40-70°C- 1st embodiment of the invention, either without UV light, but when heated to 40-70 ° C

- 2-й вариант изобретения.- 2nd embodiment of the invention.

Таблица 3Table 3 Влияние УФ освещения реакционной смеси на конверсию ДБТ при 40°C (молярное соотношение ДБТ: бензальдегид = 1:15)The effect of UV illumination of the reaction mixture on the conversion of DBT at 40 ° C (molar ratio of DBT: benzaldehyde = 1:15) Продолжительность реакции, минThe duration of the reaction, min Конверсия, %Conversion% Без освещения УФ светомWithout UV light При освещении УФ светомWhen illuminated with UV light 4four 11eleven 1313 11eleven 1616 -- 20twenty 2424 30thirty 30thirty -- 4444 3232 3838 -- 4444 5858 -- 50fifty -- 7272 5555 7171 -- 7070 -- 8888 7575 8484 -- 9090 8787 9494 110110 9090 9595

При исследовании влияния молярного соотношения реагентов (ДБТ: бензальдегид) было установлено, что при уменьшении молярного избытка вводимого бензальдегида до 10-кратного реакция окисления ДБТ без освещения УФ светом при 40-68°C не идет, при освещении УФ светом при указанном избытке бензальдегида скорость реакции и при комнатной температуре, и при 40°C мала - конверсия за 60 мин не превысила 10%. Экспериментально установлено оптимальное молярное соотношение ДБТ: бензальдегид, равное 1:15-20. Дальнейшее увеличение избытка бензальдегида не приводит к заметному увеличению скорости реакции окисления.When studying the influence of the molar ratio of reagents (DBT: benzaldehyde), it was found that when the molar excess of introduced benzaldehyde is reduced to a 10-fold oxidation reaction of DBT without illumination with UV light at 40-68 ° C does not occur, with UV light at the indicated excess of benzaldehyde the reaction both at room temperature and at 40 ° C is small - the conversion in 60 minutes did not exceed 10%. The optimal molar ratio of DBT: benzaldehyde equal to 1: 15-20 was experimentally established. A further increase in the excess of benzaldehyde does not lead to a noticeable increase in the rate of the oxidation reaction.

Предлагаемый способ (варианты) осуществляют следующим образом.The proposed method (options) is as follows.

В первом варианте изобретения процесс окисления проводят при освещении УФ светом и при комнатной температуре: октан смешивают с требуемыми количествами бензальдегида и ДБТ (молярное соотношение ДБТ: бензальдегид = 1:15-20, содержание серы в растворе 1000 ppm) и при перемешивании непрерывно пропускают в раствор воздух и освещают реакционную смесь (находящуюся в колбе из кварцевого стекла) УФ светом в течение 1-й минуты процесса и затем в течение каждой 10-й минуты процесса. Периодически отбирают пробы для анализа на газовом хроматографе. Результаты приведены в таблице 1. 100%-ная конверсия достигается за 150-160 мин (По мере окисления ДБТ в соответствующий сульфон образовавшийся сульфон выпадает в осадок).In the first embodiment of the invention, the oxidation process is carried out under UV light and at room temperature: octane is mixed with the required amounts of benzaldehyde and DBT (molar ratio of DBT: benzaldehyde = 1: 15-20, the sulfur content in the solution is 1000 ppm) and is continuously passed under stirring in air solution and illuminate the reaction mixture (located in a quartz glass flask) with UV light for 1 minute of the process and then for every 10 minutes of the process. Samples are periodically taken for analysis on a gas chromatograph. The results are shown in table 1. 100% conversion is achieved in 150-160 minutes (As the DBT oxidizes to the corresponding sulfone, the resulting sulfone precipitates).

Во втором варианте изобретения процесс окисления проводят при температуре от 40°C до 70°C (без освещения УФ светом): октан смешивают с требуемыми количествами бензальдегида и ДБТ (молярное соотношение ДБТ: бензальдегид = 1:15-20, содержание серы в растворе 1000 ppm) и при перемешивании нагревают реакционную смесь до требуемой температуры и непрерывно пропускают в нее воздух. Периодически отбирают пробы для анализа на газовом хроматографе. Результаты приведены в таблицах 2 и 3. Продолжительность процесса до достижения 100%-ной конверсии в зависимости от температуры реакции составляет от 40 до 140 мин (По мере окисления ДБТ в соответствующий сульфон образовавшийся сульфон выпадает в осадок).In a second embodiment of the invention, the oxidation process is carried out at a temperature of from 40 ° C to 70 ° C (without UV light): octane is mixed with the required amounts of benzaldehyde and DBT (molar ratio of DBT: benzaldehyde = 1: 15-20, sulfur content in solution 1000 ppm) and with stirring, heat the reaction mixture to the desired temperature and continuously pass air into it. Samples are periodically taken for analysis on a gas chromatograph. The results are shown in tables 2 and 3. The duration of the process until 100% conversion, depending on the reaction temperature, is from 40 to 140 minutes (As the DBT oxidizes into the corresponding sulfone, the sulfone formed precipitates).

(Как видно, в предлагаемом способе (вариантах) не требуется предварительное насыщение реакционной смеси кислородом, что исключает необходимость поэтапного добавления реагентов).(As you can see, in the proposed method (options) does not require pre-saturation of the reaction mixture with oxygen, which eliminates the need for phased addition of reagents).

Таким образом, из приведенных данных видно, что предлагаемый способ (варианты) некаталитического окислительного обессеривания углеводородных топлив отличается более высокой скоростью реакции окисления, что позволило упростить технологию процесса, повысило его безопасность (за счет использования воздуха вместо кислорода), позволило существенно уменьшить избыток альдегида и, в одном из вариантов изобретения, позволило проводить процесс при комнатной температуре.Thus, it can be seen from the above data that the proposed method (options) of non-catalytic oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels has a higher oxidation reaction rate, which simplified the process technology, increased its safety (by using air instead of oxygen), significantly reduced the aldehyde excess and , in one embodiment of the invention, allowed the process to be carried out at room temperature.

Claims (3)

1. Способ некаталитического окислительного обессеривания углеводородных топлив, содержащих дибензотиофен, системой альдегид/молекулярный кислород, включающий проведение процесса окислительного обессеривания пропусканием кислородсодержащего газа в реакционную смесь, отличающийся тем, что в качестве альдегида используют бензальдегид, в качестве кислородсодержащего газа используют воздух, а процесс окислительного обессеривания проводят при комнатной температуре при освещении реакционной смеси УФ светом и молярном соотношении дибензотиофен:бензальдегид, равном 1:15-20.1. The method of non-catalytic oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels containing dibenzothiophene with an aldehyde / molecular oxygen system, comprising the process of oxidative desulfurization by passing an oxygen-containing gas into the reaction mixture, characterized in that benzaldehyde is used as the aldehyde, air is used as the oxygen-containing gas, and the oxidative process desulfurization is carried out at room temperature while illuminating the reaction mixture with UV light and a diba molar ratio Nzothiophene: benzaldehyde equal to 1: 15-20. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакционную смесь освещают УФ светом в течение 1-й минуты процесса окислительного обессеривания и затем, для достижения 100%-ной конверсии дибензотиофена, в течение каждой 10-й минуты процесса, длящегося 150-160 мин.2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction mixture is illuminated with UV light for 1 minute of the oxidative desulfurization process and then, to achieve 100% conversion of dibenzothiophene, for every 10th minute of the process, lasting 150- 160 minutes 3. Способ некаталитического окислительного обессеривания углеводородных топлив, содержащих дибензотиофен, системой альдегид/молекулярный кислород, включающий проведение процесса окислительного обессеривания пропусканием кислородсодержащего газа в реакционную смесь, отличающийся тем, что в качестве альдегида используют бензальдегид, в качестве кислородсодержащего газа используют воздух, а процесс окислительного обессеривания проводят при температуре 40-70°C и молярном соотношении дибензотиофен:бензальдегид, равном 1:15-20. 3. A method of non-catalytic oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels containing dibenzothiophene with an aldehyde / molecular oxygen system, comprising the process of oxidative desulfurization by passing an oxygen-containing gas into the reaction mixture, characterized in that benzaldehyde is used as the aldehyde, air is used as the oxygen-containing gas, and the oxidizing process desulfurization is carried out at a temperature of 40-70 ° C and a molar ratio of dibenzothiophene: benzaldehyde equal to 1: 15-20.
RU2013129012/04A 2013-06-26 2013-06-26 Non-catalytic oxidative desulfurisation of hydrocarbon fuels (versions) RU2525287C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013129012/04A RU2525287C1 (en) 2013-06-26 2013-06-26 Non-catalytic oxidative desulfurisation of hydrocarbon fuels (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013129012/04A RU2525287C1 (en) 2013-06-26 2013-06-26 Non-catalytic oxidative desulfurisation of hydrocarbon fuels (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2525287C1 true RU2525287C1 (en) 2014-08-10

Family

ID=51355298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013129012/04A RU2525287C1 (en) 2013-06-26 2013-06-26 Non-catalytic oxidative desulfurisation of hydrocarbon fuels (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525287C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2118649C1 (en) * 1997-03-20 1998-09-10 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Method of removing hydrogen sulfide from crude oil and gas condensate
US20110000823A1 (en) * 2009-07-01 2011-01-06 Feras Hamad Membrane desulfurization of liquid hydrocarbons using an extractive liquid membrane contactor system and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2118649C1 (en) * 1997-03-20 1998-09-10 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Method of removing hydrogen sulfide from crude oil and gas condensate
US20110000823A1 (en) * 2009-07-01 2011-01-06 Feras Hamad Membrane desulfurization of liquid hydrocarbons using an extractive liquid membrane contactor system and method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Tumula Venkateshwar Rao, Bir Sain, Suhda Kafola, Bhagat Ram Nautiyal, Yogendra Kumar Sharma, Shrikant Madhusudan Nanoti and Madhukar Omkarnath Garg, Oxidative desulfurization of HDS diesel using the aldehyde/ molecular oxygen oxidation system, Energy & Fuels, 2007, v.21, N6, р.3420-3424. *
А.В. Анисимов, А.В. Тараканова, Окислительное обессеривание углеводородного сырья, Рос. хим. ж., 2008, т. LII, N4, с.32-40. . . . . . . . . . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10807947B2 (en) Controlled catalytic oxidation of MEROX process by-products in integrated refinery process
Ismagilov et al. Oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels
Duarte et al. Sulfur removal from hydrotreated petroleum fractions using ultrasound-assisted oxidative desulfurization process
US7790021B2 (en) Removal of sulfur-containing compounds from liquid hydrocarbon streams
Caero et al. Oxidative desulfurization of synthetic diesel using supported catalysts: Part I. Study of the operation conditions with a vanadium oxide based catalyst
EP1620528B1 (en) Process for the extractive oxidation of contaminants from raw hydrocarbon streams
Sobati et al. Liquid–liquid extraction of oxidized sulfur-containing compounds of non-hydrotreated kerosene
AU2002321984B2 (en) Process for oxygenation of components for refinery blending of transportation fuels
US20130334103A1 (en) Desulfurization of hydrocarbon feed using gaseous oxidant
AU2002321984A1 (en) Process for oxygenation of components for refinery blending of transportation fuels
EP2595747A1 (en) Oxidative desulfurization using a titanium(iv) catalyst and organhoydroperoxides
JP4248242B2 (en) Integrated preparation of mixed components for refinery transportation fuels
JP2007297639A (en) Transportation fuel
AU2002251783A1 (en) Integrated preparation of blending components for refinery transportation fuels
Moaseri et al. Microwave-assisted oxidative desulfurization of sour natural gas condensate via combination of sulfuric and nitric acids
JP2021501232A (en) Integrated method for activating hydrogenation catalysts with sulfides and disulfides produced in the system
RU2525287C1 (en) Non-catalytic oxidative desulfurisation of hydrocarbon fuels (versions)
Khan et al. Hydrocarbon desulfurization to clean fuels by selective oxidation versus conventional hydrotreating
KR100885497B1 (en) Process for the reduction of sulfur- or nitrogen-containing compounds and the produciton of useful oxygenates from hydrocarbon materials via selective oxidation in a single step
Moradi et al. Deep Oxidative Desulfurization of Thiophenic Model Oil/Natural Gas Condensate Over Tungsten/Molybdenum Oxides Using H2O2 as Oxidant
Javadli Autoxidation for pre-refining of oil sands
Isufaj Extending Catalytic Oxidative Desulfurization to All Types of Fuels Via Oxidative Desulfurization-Steam Assisted (ODESSA) Process
Berlinskii et al. The study of the mechanism of the oxidative desulphurization
RU2235111C1 (en) Process for production of low sulfur-content distillates from liquid hydrocarbon feedstock
Abdullah Preparation Characterization and Mechanistic Study of Alumina Supported Polymolybdate Based Catalysts for Catalytic Oxidative Desulfurization of Diesel Fuel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200627