轻质油品绿色氧化脱硫技术研究

摘要

过氧化氢是廉价且安全、无污染、高活性、高选择性的绿色氧化剂.本文以过氧化氢为氧化剂,提出了加入不同催化剂氧化生产超低硫油品的新方法.研究了萃取、氧化一萃取、吸附、氧化一吸附等方法的脱硫效果,确定了适宜的脱硫工艺条件.在物理方法中,以汽油为原料,考察了单一溶剂及以碱、醇及酰胺类为主萃取剂的脱硫效果,在萃取脱硫条件为萃取温度15℃,静置时间15min,剂油比为1时,所考察的萃取剂中,N,N-二甲基甲酰胺脱硫效果最好,脱硫率为53.78﹪；在吸附脱硫条件为吸附剂用量1.0g,吸附温度30℃,吸附时间20min时,考察了9种吸附剂的脱硫效果,其中硅胶的脱硫效果最好,油品中的硫含量由179.3mg/L降至49.83mg/L,脱硫率达到72.21﹪.以工业戊烷为原料,考察了单一溶剂及以碱、醇及酰胺类为主萃取剂的脱硫效果,在萃取脱硫条件为萃取温度15℃,静置时间15min,剂油比为1时,所考察的萃取剂中,5﹪的碱等溶剂均可使油品的硫含量由40.3mg/L降至1mg/L.化学氧化方法中,以双氧水为氧化剂,汽油为原料,考察了11催化剂的脱硫效果,筛选出了JY-1催化剂,在此基础上,自行研制出了性能优良的PW-1催化剂.以JY-1为催化剂时,研究了氧化反应条件对脱硫效果的影响,实验结果表明,适宜的氧化脱硫条件为双氧水用量0.04mL,主催化剂JY-1用量0.0019g,助催化剂无水乙醇0.40mL,氧化温度30℃,氧化时间60min,在此条件下,采用95﹪乙醇/5﹪碱(体积比为4)的复合溶剂于萃取温度15℃,静置时间15min,剂油比为1时进行萃取,汽油中的硫含量由179.3mg/L降至15.14mg/L,脱硫率达91.55﹪:以PW-1为催化剂时,研究了氧化反应和产物萃取分离的工艺条件对脱硫效果的影响,实验结果表明,适宜的氧化萃取脱硫条件为双氧水用量0.01mL,自制催化剂PW-1为0.0016g,氧化温度30℃,氧化时间60min,采用95﹪乙醇/5﹪碱(体积比为4)的复合溶剂为萃取剂,在适宜的萃取条件为萃取温度15℃,静置时间15min,剂油比为1时,汽油中的硫含量由179.3mg/L降至10.81mg/L,脱硫率达93.97﹪.两种氧化体系均接近于未氧化直接萃取脱硫率的2倍,脱硫效果明显；最后,以200mg/L的噻吩/石油醚为原料,通过考察各因素对脱硫效果的影响,探索出了适宜的氧化脱硫条件为反应温度40℃,反应时间60min,氧化剂双氧水用量0.05mL,主催化剂JY-1用量0.0020g,助催化剂无水乙醇0.50mL,采用N,N-二甲基甲酰胺为萃取剂,在萃取温度15℃,静置时间15min,剂油比为1时,原料中的硫含量可由200mg/L降至30.90mg/L,脱硫率达到84.55﹪.

目录

文摘

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创新点摘要

引言

第1章文献综述

1.1加氢脱硫技术

1.1.1 SCANFining技术

1.1.2 Prime-G技术

1.1.3 OCTGAIN技术

1.2非加氢脱硫技术

1.2.1氧化脱硫技术

1.2.2萃取脱硫技术

1.2.3吸附脱硫技术

1.2.4络合法脱硫技术

1.2.5膜分离脱硫技术

1.2.6烷基化脱硫技术

1.3绿色氧化剂过氧化氢

1.3.1过氧化氢的性质

1.3.2过氧化氢的合成

1.3.3过氧化氢的应用

第2章物理方法脱硫

2.1概述

2.2实验部分

2.2.1实验原理

2.2.2实验药品

2.2.3实验仪器

2.2.4实验方法

2.2.5分析方法

2.3实验结果与讨论

2.3.1萃取脱硫

2.3.2吸附脱硫

2.4本章小结

第3章化学方法脱硫

3.1概述

3.2实验部分

3.2.1氧化脱硫原理

3.2.2实验药品

3.2.3实验仪器

3.2.4实验方法

3.2.5分析方法

3.2.6催化剂PW-1制备方法

3.3实验结果与讨论

3.3.1以JY-1为催化剂的脱硫研究

3.3.2以PW-1为催化剂的脱硫研究

3.4 H2O2-JY-1与H2O2-PW-1催化氧化体系脱硫效果对比

3.5萃取与氧化—萃取脱硫方法的比较

3.6本章小结

第4章探索性实验

4.1概述

4.2实验部分

4.2.1氧化脱硫原理

4.2.2实验药品

4.2.3实验仪器

4.2.4实验方法

4.2.5分析方法

4.3实验结果与讨论

4.3.1催化剂的筛选

4.3.2氧化条件的影响

4.4萃取与氧化—萃取脱硫方法的比较

4.5本章小结

结论

参考文献

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致谢