相转移催化应用于催化裂化汽油氧化脱硫的研究

随着人们环境保护意识的增强及原油硫含量的增大, 生产满足环境保护要求的清洁燃料是全球炼油工业的发展趋势, 燃料油脱硫显得越来越重要. 在众多的脱硫方法中, 选择性氧化脱硫技术以其工艺条件温和, 脱硫效果明显等特点, 受到了炼油行业的极大关注[1~3], 但脱硫率偏低(30％), 其关键是水相氧化剂与含硫化合物的有效混合. 本文将相转移催化应用于催化裂化(FCC)汽油的氧化脱硫中, 并对脱硫的工艺和机理进行了研究.     

直馏柴油NOx-空气催化氧化脱硫研究

 柴油氧化法脱硫技术具有操作条件温和,无需氢源以及工艺投资和操作费用低等优点,是取代直馏柴油加氢脱硫技术较为理想的工艺. 但是,该法仍存在H2O2氧化剂价格昂贵和不能再生,以及含硫废水排放等问题. 为克服这些缺点,采用NOx和空气作为氧化催化剂,采用冰乙酸作为助催化剂对直馏柴油进行了脱硫研究. 结果表明,加入冰乙酸的原料柴油,在60 ℃下用NOx和空气氧化70 min后,柴油中的硫含量从1?039降至299 μg/g; 用N,N-二甲基甲酰胺萃取柴油中的氧化产物,在剂油比为0.2的条件下萃取4次,脱硫柴油中的硫含量降至152 μg/g,脱硫效率高达85.4%,柴油收率高达93.7%,符合欧洲Ⅱ#柴油硫含量标准.     

磷钨酸季铵盐催化氧化汽油深度脱硫

以十六烷基三甲基溴化铵和磷钨酸为原料制备了磷钨酸季铵盐催化剂,并对催化剂进行了红外光谱和SEM表征。研究了磷钨酸季铵盐为催化剂,双氧水为氧化剂,催化氧化法生产低硫汽油技术。考察了萃取剂以及氧化条件和萃取条件对脱硫效果的影响。结果表明,在汽油10 mL,双氧水0.01 mL,催化剂0.0016 g,氧化温度30℃,氧化时间60 m in的条件下,采用复合溶剂LJ-1进行萃取,萃取温度20℃,静置时间15 m in,剂油比为1时,直溜汽油中的硫含量由179.3 mg/L降至10.8 mg/L,脱硫率达94.0%。氧化萃取时的脱硫率比未经氧化直接萃取时的脱硫率高45.6%,氧化脱硫效果显著。     

Keggin结构杂多酸盐的合成、表征及催化燃油超深度脱硫

以六种金属盐和磷钨酸为原料制备了Keggin结构杂多酸盐Mx/nH0.6PW(Zr0.6H0.6PW、Al0.8H0.6PW、Zn1.2H0.6PW、Fe0.8H0.6PW、Ti0.6H0.6PW和Sn0.6H0.6PW)和Alx/3H3-xPW(AlPW、Al0.8H0.6PW、Al0.5H1.5PW、Al0.3H2.1PW和Al0.1H2.7PW)催化剂,并对催化剂进行了FTIR、XRD、DSC/TGA、ICP等表征。对催化剂进行催化活性筛选后,确定Al0.5H1.5PW为最佳催化剂。研究了以Al0.5H1.5PW为催化剂,过氧化氢为氧化剂,乙腈为萃取剂的催化氧化萃取燃油超深度脱硫技术。考察了催化剂用量、氧硫比、催化剂与氧化剂预接触时间、反应温度和初始硫含量对脱硫效果的影响。结果表明,在催化剂用量为模拟油品质量的0.25%,氧硫比为10,催化剂与过氧化氢预接触8 min,反应温度60℃,初始硫含量为350 mg·L-1的条件下,反应到60 min时硫含量已降至2.5 mg·L-1,脱硫率达99.3%。催化氧化萃取时的脱硫率比单纯萃取时的脱硫率高45.3%,效果十分显著。此外,催化剂用于真实汽、柴油的催化氧化脱硫实验也得到了很好的脱硫效果,且催化剂重复使用5次后,脱硫效率未见明显降低。     

双氧水催化氧化-萃取法戊烷超深度脱硫技术

以双氧水为氧化剂,采用蒸馏水做溶剂,研究了催化氧化-萃取法生产超低硫戊烷技术,考察了催化剂、助催化剂以及氧化条件对脱硫效果的影响。在戊烷10mL、双氧水0.5mL、催化剂钨酸0.009g、助催化剂甲醇0.8mL、温度50℃、时间100min条件下反应,在剂油比为2:1的条件下用蒸馏水于15℃萃取反应混合物15min,戊烷中的硫含量由24.4mg/L降至0.5mg/L,脱硫率可达98.0%。     

燃油脱硫技术研究进展

综述了燃油脱硫技术的研究进展.介绍了燃油中硫含量的现状和国内外标准,重点阐述了脱硫工艺的开发和应用情况,列举了加氢脱硫、氧化脱硫、吸附脱硫等主要脱硫工艺的研究现状;并就燃油脱硫工艺技术的发展提出了建议.     

氨基化中空SiO2杂多化合物复合型催化剂的合成、表征及催化燃油深度脱硫性能

采用分散聚合法制得中空SiO₂微粒,将其氨基化后负载磷钨酸（HPW）,最终制得氨基化中空SiO₂磷钨酸复合型催化剂（NH₄PW-SiO₂）,并对催化剂进行了N₂吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-OES）表征. 考察了以NH₄PW-SiO₂为催化剂,过氧化氢为氧化剂,乙腈为萃取剂的催化氧化萃取燃油深度脱硫性能. 探讨了催化剂用量、氧硫比、催化剂与氧化剂预接触时间、反应温度和初始硫含量对脱硫效果的影响. 结果表明,在催化剂用量为模拟油品质量的1.0%,氧硫摩尔比为15,催化剂与过氧化氢预接触4 min,反应温度为60 ℃,初始硫含量为350 mg/L的条件下,反应180 min时硫含量已降至2.45 mg/L,脱硫率达99.3%. 催化氧化萃取时的脱硫率比单纯萃取时的脱硫率高45.1%. 此外,催化剂用于真实汽油及柴油的催化氧化脱硫也得到了很好的脱硫效果,且催化剂重复使用5次后,脱硫效率未见明显降低.     

Ti-MWW分子筛催化叔丁基过氧化氢氧化脱硫

以Ti-MWW为催化剂,考察了不同氧化剂对分别含有苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩等有机硫化物模拟油品氧化反应的影响,结果表明,叔丁基过氧化氢对有机含硫化合物的氧化活性明显高于过氧化氢水溶液。以叔丁基过氧化氢为氧化剂,三种噻吩类含硫化合物氧化的难易顺序为二苯并噻吩> 4, 6-二甲基二苯并噻吩> 苯并噻吩,其氧化活性顺序与含硫化合物中硫原子的电子云密度和空间位阻有关。考察了Ti-MWW/叔丁基过氧化氢催化氧化体系对成品柴油的催化氧化脱硫,结果表明,成品柴油中的含硫化合物可被有效地氧化脱除,在优化的反应条件下,经过两次氧化、萃取后,成品柴油中的总硫含量从1015μg/mL降低至11μg/mL,总脱硫率达到99%。     

活性炭液相吸附去除噻吩硫化物的研究

迄今为止，国内外降低汽油硫含量的方法主要有原料加氢脱硫、汽油加氢脱硫、溶剂抽提脱硫、催化裂化脱硫、氧化脱硫、生物脱硫、吸附脱硫及组合技术，同时一些非常规技术如膜过程脱硫、等离子体和光脱硫也在积极探索之中。     

车用燃料油氧化脱硫技术进展

概述了应用于车用燃料油的多种脱硫技术,主要包括加氢脱硫、催化裂化脱硫、吸附脱硫、萃取脱硫、生物脱硫等,并详细介绍了氧化脱硫技术及其脱硫机理。氧化脱硫技术主要包括：含硫化合物的氧化和分离两个步骤,从原子结构上来看,硫原子比碳原子多5个3d轨道,使得含硫化合物更容易接受氧原子而被氧化,通过氧化剂将有机硫化合物氧化成砜类,就能增加其极性,使其更容易溶于极性溶剂,从而达到与烃类分离的目的。与其他脱硫技术相比氧化脱硫技术的投资少,操作条件温和且不消耗氢气,对加氢脱硫难以脱除的二苯并噻吩(DBT)类化合物有较高的脱硫效率,能达到超深度脱硫的要求。     

Efficient catalytic performance of tetra-alkyl orthotitanates for the oxidative desulfurization of dibenzothiophene at room temperature

Desulfurization of fuel oil is of great importance for producing clean energy. In this study, we report that tetra-alkyl orthotitanates exhibited efficient catalytic performance in the oxidative desulfurization of dibenzothiophene. The sulfur content in model oil (1000 ppmw) could be reduced to less than 10 ppmw within 10 min at room temperature and ambient pressure. In addition, the formed sulfones can be easily separated from the oil phase without extraction process. This work will provide a basis for the design of novel oxidative desulfurization catalysts with high desulfurization efficiency.     

柴油脱硫的机理研究以及反应中的溶剂效应

柴油的脱硫技术分为加氢脱硫和非加氢脱硫。在非加氢脱硫的研究中,氧化脱硫技术具有反应条件温和、不使用昂贵的氢气、投资和操作费用低等优点日益受到重视。文章介绍了柴油的脱硫技术的机理方面的研究进展。其中包括加氢脱硫的反应网络;以及氧化脱硫研究中,光化学氧化体系和有机过氧化物氧化体系中DBT的氧化机理。在不同的反应体系中,溶剂对含硫化合物的脱除也有很大的影响.     

功能化酸性离子液体催化柴油氧化脱硫的研究

以功能化酸性离子液体为催化剂,30%双氧水为氧化剂,将加氢柴油中的含硫化合物氧化为相应的砜类物质,并用N-甲基吡咯烷酮（NMP）萃取一次。同时考察了反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对氧化脱硫反应的影响,得出最佳反应条件为,3mL油样（硫的质量分数为200×10-6）、1.5g酸性离子液体、 0.3mL H2O2、 25℃,3.5h、VNMP/Vdiesel=1∶1,脱硫率可达到86.7%,柴油硫的质量分数仅为25×10-6左右,反应结束后,可通过简单的倾倒将油样和催化剂分离,重复使用5次,其催化活性变化不大。     

Desulfurization of model and real fuels by extraction and oxidation processes using an indenylmolybdenum tricarbonyl pre-catalyst

Regulations on the permissible levels of sulfur in transportation fuels are becoming ever more strict, with a global shift towards “zero sulfur” fuels, and the revamp of existing hydrodesulfurization (HDS) facilities to meet these lower caps is cost-prohibitive. Metal-catalyzed sulfoxidation chemistry is viewed as an economically viable desulfurization strategy that could complement conventional HDS technology. In the present work, the complex [η⁵-IndMo(CO)₃Me] ( 1 ) (Ind = indenyl) was employed in the catalytic oxidative desulfurization (CODS) of model and real liquid fuels, using aqueous hydrogen peroxide (H₂O₂) as oxidant. After optimization of the CODS reaction parameters (diesel/H₂O₂ ratio, catalyst amount, temperature), a high-sulfur (2000 ppm) model diesel containing benzothiophene, dibenzothiophene, 4-methyldibenzothiophene and 4,6-dimethyldibenzothiophene could be completely desulfurized within 2 hr under solvent-free conditions or in the presence of the ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([BMIM]PF₆) as extraction solvent. The catalyst formed under solvent-free conditions could be recycled without a significant decrease in desulfurization activity. The high performance of the CODS system was verified in the sulfur removal from a commercial untreated diesel fuel with a sulfur content of 2300 ppm, and a jet fuel with a sulfur content of 1100 ppm. Solvent-free CODS in combination with initial/final extraction gave desulfurization efficiencies of 70% for the diesel fuel and 55% for the jet fuel. CODS with [BMIM]PF₆ in combination with initial/final extraction led to a sulfur removal of 95.9% for the diesel fuel, which is one of the best results yet reported for ODS of commercial diesels.     

MOFs for desulfurization of fuel oil: Recent advances and future insights

Nowadays, desulfurization of fuel oil has raised concern globally because of strict industrial and environmental legislations. Albeit hydrodesulfurization (HDS) has been extensively used in oil refineries to produce low sulfur oil (< 10 ppm) but not been proven as effective method for the removal of dibenzothiophene (DBT), benzothiophene (TH) and their derivatives. Subsequently, adsorptive desulfurization (ADS) and oxidative desulfurization (ODS) methods have been developed to achieve high removal efficiency. In the past decade, metal–organic frameworks (MOFs) and its composites as oxidative catalysts, as well as adsorbents, have attracted the researchers owing to high surface area, tunable properties, and reusable. The present review comprises use of MOFs and their composites for the removal of sulfur from fuel oil via ODS and ADS processes. Additionally, physicochemical properties of MOFs, mechanism, pros and cons of both process, regeneration, and future challenges have been discussed briefly. Moreover, current limitations and future prospective are also discussed.     

模拟油品氧化脱硫及反应动力学研究

在H₂O₂/WO₃/ZrO₂氧化体系中对以甲苯为溶剂、二苯并噻吩(DBT)为模型含硫化合物的模拟油品(硫的质量分数为1540×10^-6)进行了氧化脱硫研究,考察了反应温度、反应时间、氧化剂加入量、催化剂用量对DBT转化率的影响。实验结果表明,在反应温度50℃,反应时间90min,氧化剂加入量油/H₂O₂的体积比为20∶1和催化剂用量0.02g/mL的适宜氧化脱硫条件下,96%以上的DBT氧化为容易分离脱除的二苯并噻吩砜(DBTOs);同时研究了DBT氧化反应动力学,得知DBT氧化反应为一级反应,表观活化能E_a为55.37kJ/mol,指前因子A为3.35×10⁷min^-1。     

燃油氧化脱硫

综述了燃油的氧化脱硫,包括一些具有吸引力的氧化脱硫方法,如H2O2/有机酸,H2O2/杂多酸,H2O2/含钛分子筛和其它非过氧化氢体系(如叔丁基过氧化物等).对本课题组开发的新型乳液催化氧化脱硫体系进行了详细的介绍.在乳液体系中,界面问的传质限制被大大降低.在温和条件下,双亲性乳液催化剂可以将柴油中的含硫化合物选择氧化...     

燃油深度脱硫用离子液体研究进展

综述了离子液体萃取脱硫、萃取氧化脱硫以及催化氧化脱硫技术的国内外研究进展;阐述了离子液体在不同脱硫体系中的作用及再生问题;论述了离子液体催化氧化脱硫技术的优点,如:反应条件温和,脱硫效率高,操作简单,最有发展前景,可以作为加氢脱硫的补充,实现燃油的深度脱硫;并分析了离子液体脱硫技术存在的问题及其工业化应用前景.