柴油催化氧化脱硫技术研究分析

【摘要】世界各国对柴油硫含量的限制日趋严格，而传统的加氢脱硫装置投资大，操作费用高。因此非加氢脱硫法引起广泛关注，其中氧化法脱硫是一个研究热点，本文研究了一种新型的商品柴油催化氧化脱硫技术，在常温常压下对商品柴油进行氧化，氧化后的柴油经萃取后，硫含量可降至10mg·L—1以下，质量能达到国际清洁柴油标准。

【关键词】柴油；脱硫；催化；氧化

1.前言

21世纪是环保的世纪，降低柴油的硫含量已成为一项迫切而重要的任务，而传统的HDS法面临日趋严重的技术经济问题，难以普遍满足生产超低硫清洁柴油的需要（尤其对于发展中国家和大多数中小型炼厂）。新兴的柴油氧化脱硫法以其脱硫率高（可降至1×10—6）、反应条件温和（多为常温常压）、设备投资和操作费用低（仅为同规模HDS法的50%以下）、工艺流程简单（无须制氢装置和Claus脱硫装置）、产品质量高、安全环保（低CO2排放）等优点成为国内外研究的热点。西南石油学院正在研究的催化氧化法，解决了现有柴油氧化法脱硫存在的采用H2O2氧化剂成本高、收率低和氧化态硫化物的去向问题，并具有同时对柴油脱硫脱酸的功能。氧化法能否成为今后世界各国生产超低硫清洁柴油的主要技术之一，关键在于寻找一种高效、廉价、选择性高的氧化剂体系，并能寻求到氧化态硫化物的出路。在高效催化剂作用下，用KM作氧化剂，对柴油中的有机硫化物进行缓和的催化氧化，是一个很有前途的研究方向。

4.实验过程

4.1溶液的配制

（1） 配制模型化合物：以90～120℃的石油醚为溶剂，加入一定量的苯并噻吩，配制成一定含硫量的含硫模型化合物。

（2） 配制反应介质：利用不同浓度的盐酸，氯化钾配制不同PH值的系列缓冲溶液，做为氧化脱硫反应的反应介质。

4.2氧化反应

先将水浴锅调节到所需要的温度，然后称取一定量的固体氧化剂（KM）及相转移催化剂，将其溶解在反应介质中，用移液管加入一定量的模拟油品，盖上胶塞后将锥型瓶放在温度恒定的水浴锅中，打开磁力搅拌，速度调匀开始计时。反应完毕后分出水相，然后用水充分洗涤，除去溶解在油品中的氧化剂和缓冲溶液，最后取有机相测定其残余硫浓度，计算出氧化脱硫率。

。

4.3柴油催化氧化

将上述过程的模拟油换成柴油，并加入一定量相转移催化剂A，反应结束后，将混合液倒入分液漏斗中保温分相，柴油水洗后去萃取脱硫。

5.结 论

（1） 在水相中氧化剂KM对苯并噻吩有较高的氧化活性。氧化苯并噻吩的最佳反应条件为：油/酸=1：1，水浴温度为25℃，反应介质pH值=0.2，反应时间为45min，氧化剂KM用量为0.05g·mL—1原料油，此时苯并噻吩的转化率为87.2%。

（2） 相转移催化剂的加入大大提高了氧化剂的氧化活性，在适宜的反应条件下，苯并噻吩的转化率由未加相转移催化剂时的87.2%提高至99.19%。

王海涛，男，助理工程师，2005毕业于东北石油大学（原大庆石油学院）化学工程与工艺专业，目前从事化工装置的操作和管理工作。