氧化脱硫技术

1、氧化脱硫技术穆金城研09031班目录23451研究背景氧化脱硫技术的分类氧化脱硫原理氧化剂的选择展望研究背景 石油是一种非可再生资源，世界原油越来越少，油品越来越重质化，劣质化，石油中的硫含量也越来越高。 在当今社会，人们更加注重环境保护，而轻质油中的硫在燃烧后会转化成SOx，排放到大气候将会形成酸雨，因此各国都制定了严格的燃料油的硫含量标准，这个标准也在逐渐调整越来越低，低硫油越来越受到各国的重视。 因此迫切需要寻找一种新的高效脱硫方法。 1研究背景 轻质油中的硫的主要分布形式是硫醇硫、硫醚硫、噻吩及其衍生物等。 硫醇硫和硫醚硫用简单的物理和化学方法脱除，而噻吩类硫的脱除较难，传统的加氢脱硫

2、需要在高温高压下操作，且需要大量的氢气，会存在不安全的因素，油品的生产成本也会上升，加氢还会使烯烃饱和，降低辛烷值。由于这些缺点的存在，一些研究者开始把目光转向非加氢脱硫技术。 目前主要的非加氢脱硫技术有氧化脱硫技术、吸附脱硫技术、生物脱硫技术、烷基化脱硫技术和沉淀脱硫技术等。 1研究背景 氧化脱硫技术具有条件温和，脱硫率高，工艺简单，不需要氢气等优点，备受研究者的关注，有望成为一种生产超低硫产品的主要技术。 1氧化脱硫原理 有机硫化物中硫碳键近似无极性，有机硫化物与其相应的碳氢化合物有极其相似的性质，两者在水或极性溶剂中的溶解度差别不大。但是有机含氧化合物在水或极性溶剂中的溶解度大于其相应的

3、碳氢化合物。氧原子连接到噻吩类化合物的硫原子上会显著增加其在极性溶剂中的溶解能力。 在原子结构上硫原子比氧原子多5个3d轨道，这就使得有机硫化合物更容易接受氧原子被氧化，连接多个氧原子到有机硫化合物的硫原子上，可以增加其偶极矩，增加其极性，与轻质油中的烃类性质差别较大。 2氧化脱硫原理 氧化脱硫技术主要包括有机硫的氧化和分离两个步骤。首先将有机硫化物氧化成亚飒和飒类，然后利用其与烃类的差别采用萃取、吸附、蒸馏、热分解等方法分离。2氧化剂的分类 氧化脱硫技术的主要氧化剂有双氧水、分子氧（纯氧、空气和臭氧）、有机过氧化物（叔丁基过氧化物、过氧化环己酮和过氧乙酸等）、NO2/HNO3、次氯酸钠、高铁

4、酸钾等。常用的氧化剂有双氧水、分子氧和有机过氧化物。 3氧化剂的分类 过氧化氢作为氧化剂，氧化效果好，脱硫率高，副产物为水易于除去，没有副产物有机酸的产生，不会对反应设备造成腐蚀，所以H2O2是使用最普遍、研究最多的氧化剂。但因H202价格较高、稳定性差，油品收率低，产生的水易使油品产生乳化现象，还会阻止氧化反应等缺点限制了它的应用。 3氧化剂的分类 有机过氧化物为油溶性氧化剂，氧化过程中不产生大量油水两相，从而避免乳化现象发生，反应可在管式反应器中进行。但是有机过氧化物的成本较高，限制其在工业化的应用。3氧化剂的分类 在分子氧氧化剂中，臭氧通过链反应分解产生的羟基自由基具有强反应活性和对有机

5、物的非选择性，反应条件温和，工艺条件简单，无二次污染，脱硫率高等优点。但是，臭氧的氧化性太强，容易产生过度氧化，影响油品的品质。而且，臭氧的价格较贵，还有一定的毒性，因此人们更注重选择没有的毒性的氧气和空气。氧气和空气来源广泛，成本低廉，无二次污染，无腐蚀性等优点，尤其是空气，是一个热点研究方向。 3氧化剂的分类 NO2/HNO3作为氧化剂，操作简单，实用价值好。但是脱硫率和油品收率都不是很高。而且硝酸还会腐蚀设备，大量的废酸会污染环境，所以这种氧化剂很少使用。 高铁酸钾和次氯酸钠，虽然都有良好的脱硫效果，且分离简单，但是其稳定性不好，所以在应用上还有一定的限制。 因此，建立一种高效、廉价、选

6、择性高的氧化剂体系，并寻求到氧化态硫化物的出路，是氧化脱硫技术继续发展的关键。用空气作氧化剂进行氧化脱硫是一个很有前途的发展方向。 3氧化脱硫技术的分类按催化剂的种类分为：有机酸催化技术、杂多酸催化技术、金属盐催化技术、金属氧化物催化技术、金属负载催化技术、分子筛催化技术、仿生催化技术、光催化技术等。按氧化剂的种类分为：双氧水技术、分子氧（纯氧、空气和臭氧）技术、有机过氧化物（叔丁基过氧化物、过氧化环己酮和过氧乙酸等）技术、 NO2/HNO3技术、次氯酸钠技术、高铁酸钾技术等。 按反应条件分为：光化学氧化技术、超声波氧化技术、催化氧化技术，等离子体催化氧化技术等 。4展望一、氧化脱硫技术有望成为一种生