直馏柴油催化氧化脱硫工艺中试研究(Ⅱ)

采用直馏柴油催化氧化脱硫工艺中试装置,在表观停留时间3～5 min、反应温度60 ℃、氧化催化剂/柴油体积比0.24,反应物料循环量1 000 L/h和柴油/萃取剂体积比2.5的试验条件下对直馏柴油进行催化氧化脱硫中试研究.精制柴油的产品分析表明:柴油中的主要硫化物二苯并噻吩类被氧化为极性的砜类化合物经萃取脱出,本工艺脱硫效果良好.富集硫化物柴油与催化柴油按1:10的体积比混合,在模拟兰州石化炼油厂柴油加氢工业装置的操作条件下加氢脱硫,可使混合富硫柴油中的硫含量从2 500 μg/g降低到800 μg/g.富集硫化物柴油可作为催化裂化柴油加氢装置的原料.     

直馏柴油催化氧化脱硫工艺中试研究(Ⅰ)

针对柴油加氢脱硫技术设备投资和操作费用高,柴油H2O2氧化脱硫技术又存在氧化剂价格高、柴油收率低和有含硫污水排放等技术经济问题,开发了一种新型直馏柴油催化氧化脱硫方法,在此为其中试试验研究.直馏柴油催化氧化脱硫中试装置由催化氧化反应、催化剂再生回收、萃取脱硫与萃取剂回收等四个单元组成;反应器为静态混合反应器;在建立的中试装置上对直馏柴油催化氧化脱硫操作条件进行了优选实验:在表观停留时间3～5 min、反应温度60℃、反应物料循环量1 000 L/h、氧化催化剂/柴油体积比为0.24和柴油/萃取剂体积比为2.5的最佳实验操作条件下,成品柴油的硫含量从2 273 μg/g降到106 μg/g,柴油硫含量符合欧洲Ⅱ类柴油标准(≤300 μg/g),脱硫率达到95.34%,柴油收率为97.23%.     

直馏柴油液-液催化氧化脱硫研究

针对柴油加氢脱硫技术设备投资和操作费用高,柴油H2O2氧化脱硫技术又存在氧化剂价格高、柴油收率低和有含硫污水排放等技术经济问题,开发了一种新型直馏柴油催化氧化脱硫方法.采用液相TS-2催化剂和空气氧化剂,在常压低温下对直馏柴油进行催化氧化,辅以EA-1复合萃取剂萃取和白土吸附脱除氧化柴油中硫化物.实验结果表明,在60℃、0.1 MPa、反应时间5 min、催化剂和柴油体积比0.1条件下可将柴油硫含量从1 658μg·g-1降至133μg·g-1,柴油收率达到97.5%,脱硫柴油硫含量符合世界燃料规范Ⅱ类柴油标准.与现有柴油脱硫方法相比较,本文方法具有投资和操作费用低、操作条件缓和、柴油收率高和无"三废"排放的优点.     

超声辅助作用柴油深度氧化脱硫的影响因素

催化氧化脱硫是降低柴油硫含量的非加氢脱硫工艺,在催化氧化溶剂抽提的基础上,增加超声波为反应提供能量。采用H2O2-甲酸作为氧化剂将辽河直馏柴油中的硫化物氧化成相应的砜,考察了氧化反应时间、温度、剂油体积比对脱硫效果的影响。实验结果表明,在超声频率为28 kHz,超声功率为200 W,H2O2和甲酸体积比为1∶1,萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）,一次萃取10 min,萃取剂与油体积比为1∶2的条件下,反应氧化剂与油的体积比为1∶10,温度为50 ℃,氧化反应时间为10 min为较适宜的条件,其脱硫率达到87.8%。     

柴油气-液-固催化氧化脱硫研究

从七种金属无机盐和氧化物中筛选出较优的柴油氧化脱硫催化剂,通过采用纯氧和优选催化剂及不同萃取剂对柴油进行气-液-固三相催化氧化脱硫研究.实验表明,选用Al2O3作氧化催化剂,以含水糠醛溶液作脱硫萃取剂,在搅拌速度700 r/min、催化剂用量5%(W)、反应温度140℃、氧化时间90 min和充氧压力0.6 MPa的操作条件下,对直馏柴油进行催化氧化脱硫,其硫含量由1 441 μg/g降到262 μg/g,脱硫率达到81.8%.     

有机钼多金属氧酸盐在柴油氧化脱硫中的应用

通过复分解法合成了3种基于Mo8O4-26阴离子的四烷基铵钼多金属氧酸盐,并将其作为催化剂,质量分数为30%H2O2溶液为氧化剂、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([C6MIM]BF4)为萃取剂,用于柴油的催化氧化脱硫。分别考察了催化剂摩尔分数、反应温度、剂油体积比、反应时间、氧化剂用量等条件对模拟油品脱硫率的影响,确定了最优化反应条件,并将其应用于实际油品的脱硫中。结果表明,在60℃反应条件下,反应时间1h,当催化剂摩尔分数为5%、剂油体积比为1∶5、n(氧化剂)/n(硫化物)为6∶1时,该催化氧化-萃取体系对模拟油品(初始含硫质量分数为1 164μg/g)有较高的脱硫率,一次脱硫率可达95%以上。对抚顺石化公司生产的催化裂化柴油(初始含硫质量分数为850μg/g)一次脱硫率约为92%。     

氧化⁃萃取法脱除减黏裂化柴油中硫化物

采用氧化⁃萃取法对减黏裂化柴油进行脱硫研究。使用O₃为氧化剂,甲酸为催化剂,并用极性有机溶剂萃取分离柴油中含硫化合物氧化反应生成的亚砜、砜类等极性氧化物。考察了反应体系中氧化时间、氧化温度、萃取剂油体积比以及甲酸质量分数对柴油脱硫率的影响,并确定了最佳工艺条件。结果表明,在氧化⁃萃取工艺条件下,减黏裂化柴油的硫质量分数由4 980 μg/g降低至490 μg/g,脱硫率为90%。通过对减黏裂化柴油氧化前后的性质对比可知,氧化⁃萃取法可以改善减黏裂化柴油的色度和酸值等性能。     

Cr-Mo/SiO_2的制备及其催化氧化脱硫研究

采用溶胶-凝胶法制备改性催化剂Cr-Mo/SiO2。通过红外光谱、X射线衍射、比表面和孔隙分析等方法对Cr-Mo/SiO2进行表征,考察Cr-Mo/SiO2用量、H2O2用量、反应温度和反应时间对模型油和直馏柴油氧化脱硫效果的影响。结果表明,各反应条件对模型油氧化脱硫效果均有一定影响,二苯并噻吩较苯并噻吩更易脱除。直馏柴油氧化脱硫正交试验结果显示,各因素对脱硫率的影响大小排序为：反应温度〉H2O2用量〉Cr-Mo/SiO2用量〉反应时间。最佳反应条件下,可使直馏柴油硫含量由994μg/g降至128μg/g,脱硫率达87.11%,油品回收率不低于98%。     

柴油非加氢脱硫技术的研究进展

柴油低硫化及其含硫标准的日趋严格，是世界各国柴油产品质量与标准的发展趋势。加氢脱硫技术生产低硫柴油，存在投资大、操作费用高和操作条件苛刻，导致柴油成本大幅攀升，柴油非加氢脱硫技术已成为研究热点。综述了国内外柴油非加氢脱硫技术的研究进展，介绍了作开发的直馏柴油催化氧化脱硫技术(非H2O2法)的研究成果，认为柴油氧化脱硫、生物脱硫和加氢脱硫三种脱硫技术将成为生产超低硫柴油的主要工艺。     

超声功率及声强对直馏蜡油氧化脱硫的影响

选用甲酸/ H₂O₂ 为催化氧化体系, DMF 为抽提溶剂, 在超声波的作用下, 催化氧化脱除直馏蜡油中的硫化物。考察不同的抽提条件、超声频率及声强对脱硫效果的影响。在最佳氧化抽提条件下对直馏蜡油进行氧化脱硫, 9 min 内就可以使脱硫率达到75%以上, 油收率在90 %以上。结果表明, 在抽提时间为10 min , 剂油体积比为1∶2 , 抽提次数为4 次的条件下脱硫效果最佳。     

劣质柴油加氢脱硫工艺条件及反应动力学研究

采用HPL-1型催化剂,在小型加氢装置中对4种劣质柴油进行加氢脱硫反应,考察了反应温度、反应压力、体积空速和氢油体积比对脱硫率的影响,并进行了反应动力学的研究。结果表明,最佳的工艺条件为:反应温度360℃、反应压力7.0 MPa、体积空速1.0h^-1、氢油体积比800∶1;该条件下劣质柴油加氢脱硫率最高,可达96.57%。通过修正压力、氢油体积比、体积空速等参数,建立了劣质柴油0.5级动力学模型,通过检验发现,4种劣质柴油硫质量分数的实验值和模拟值的吻合性较好。     

焦化柴油氧化脱硫的工艺研究

以双氧水作氧化剂,甲醇作萃取剂,采用氧化反应与溶剂萃取相结合的方法对焦化柴油进行了氧化脱硫研究。通过单因素实验考察了氧化剂质量、反应时间、反应温度、催化剂的选择、催化剂的质量等对焦化柴油脱硫率的影响。结果表明,最适宜的氧化脱硫条件为:甲酸作催化剂,反应温度60℃、反应时间60min、剂油体积比为0.1,V(氧化剂):V(催化剂)为1.0。萃取试验条件为:在室温条件下,V(萃取剂):V(柴油)为1.0,静置时间20min。精制后柴油回收率达93.0%,柴油中硫的质量分数可降至350μg/g以下。     

微波辐射磷钼酸铈盐催化柴油氧化脱硫研究

研究微波辐射下磷钼酸铈盐催化模型油和直馏柴油的氧化脱硫反应,考察不同萃取条件对柴油的脱硫率和收率的影响。结果表明,相同反应条件下,相对于普通加热,微波辐射加热时二苯并噻吩（DBT）、苯并噻吩（BT）的脱除率分别提高了4.2倍和3.8倍;在70℃和400 W微波功率下加热2 h,DBT、BT的脱除率分别为95.6%和74.8%;对m（催化剂）/m（柴油）为7.1 mg/g、H2O2初始浓度为0.44 mol/L的柴油,经70℃和4 0 0 W微波功率加热2 h,再在V（萃取剂）/V（柴油）为1/4的条件下用DMF萃取1次,柴油脱硫率为69.6%,收率为97.5%;萃取次数增加,柴油脱硫率提高,但收率明显下降。     

催化裂化柴油超声氧化脱硫工艺研究

采用超声氧化法脱除柴油中硫化物,降低了柴油的硫含量。实验考察了氧化温度、氧化时间、氧化剂体积分数、催化剂体积分数等条件对柴油脱硫效果的影响。结果表明,选用甲酸与硫酸混合物作为催化剂,催化剂体积分数为2%(催化剂中甲酸与硫酸体积比为3∶2)、氧化剂体积分数为9%、反应温度为70 ℃、反应时间为60min时,采用超声氧化法脱除重油催化裂化柴油中的硫化物,再经N,N-二甲基甲酰胺(DMF)萃取氧化,柴油脱硫率达到83%,十六烷值有所升高,提高了柴油的质量。     

C_6溶剂油加氢脱硫脱芳工艺研究

研究了C6溶剂油加氢脱硫脱芳工艺。加氢精制段采用MC-1为催化剂,吸附脱硫段采用HTZM-1为脱硫剂,反应条件:温度260℃、空速6h-1、压力2.0MPa、氢油体积比100。结果表明:产品中的硫质量分数小于0.5μg/g;加氢脱芳段采用HTB-1H为加氢催化剂,反应条件:温度120℃、空速0.5h-1、压力0.6MPa、氢油体积比100。结果表明:产品中芳烃质量分数小于100μg/g,满足了新的C6溶剂油标准。     

WO3/ZrO2固体超强酸催化氧化柴油深度脱硫研究

采用WO3/ZrO2固体超强酸作为催化剂,研究了H2O2/WO3/ZrO2体系催化氧化柴油深度脱硫性能,考察了氧化剂用量、催化剂用量、反应温度、反应时间等工艺参数对脱硫率的影响;在此基础上,引入功率超声进一步强化反应,并考察了超声频率、超声功率、超声时间等因素对脱硫效果的影响.实验结果表明,在反应温度60℃,反应.时间90min,氧化剂加入量V(H2O2):V(柴油)=1:10,催化剂用量15g/L柴油的最佳氧化脱硫条件下,氧化柴油经萃取后脱硫率可达91.0%.超声强化后,氧化反应时间缩短为40min,柴油脱硫率提高至95.6%.     

焦化汽油催化氧化脱硫的工艺研究

以过氧化氢、甲酸为氧化剂,磷钼酸季铵盐为催化剂,糠醛为萃取剂,通过催化氧化和萃取结合的方 法进行了焦化汽油脱硫实验。考察了过氧化氢体积、催化剂质量、萃取剂体积、反应时间和反应温度对汽油脱硫率 的影响。通过优化工艺条件提高了焦化汽油催化氧化脱硫的能力,结合生产实际得出焦化汽油脱硫的最佳工艺条 件。最佳工艺条件为:反应时间60min,反应温度70℃,萃取剂体积为50mL,氧化剂体积为2.5mL,催化剂质量为 0.4g。     

用H2O2-有机酸氧化脱除柴油中的硫化物

通过氧化反应与溶剂萃取分离相结合的方法对辽河直馏柴油氧化脱硫。双氧水与甲酸作为氧化剂反应生成的过氧酸,可以把柴油中的含硫化合物有选择性地氧化成相应的具有很强极性的砜。根据相似相溶原理,使用极性溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)将这些砜从柴油中脱除,从而降低油品中的硫含量。考察了反应时间、氧化温度、剂油体积比、超声波等反应条件对脱硫率的影响。结合生产实际,确定了实验室最佳操作条件:反应时间为60min;反应温度为70℃;剂油体积比为1∶10;超声波作用利于氧化脱硫。结果表明,在最佳实验条件下,脱硫率可达67.5%,基本满足国家标准的要求。     

Mo-Ni-P纳米自组装Al2O3劣质柴油加氢催化剂脱硫研究

制备了以纳米自组装大孔容介孔氧化铝为载体,改性和共浸法制备担载Mo-Ni双金属活性组分的Mo-Ni-P纳米自组装Al2O3柴油加氢脱硫催化剂。通过压汞法和XRD对催化剂进行表征。纳米自组装大孔容介孔氧化铝催化剂Ni-Mo的负载量为w（NiO）=7.69%,w（MoO3）=27.2%,P改性后其质量分数为0.05%。以孤岛焦化柴油为原料,在固定床反应器上评价了催化剂的脱硫反应活性。结果表明,脱硫适宜的反应条件为：反应温度370℃,压力7.5 MPa,氢油体积比700,体积空速1.5 h-1。在此条件下,柴油含硫质量分数可由14 100μg/g降至125μg/g。     

硼改性TiO_2纳米管阵列负载Mo-Ni-P催化剂的制备及加氢脱硫性能

采用阳极氧化法制备适宜孔容和大比表面积的TiO2纳米管阵列,以其为载体将具有催化加氢活性的金属Mo和Ni负载其表面。通过负载前硼改性、磷修饰等手段制备了具有较大孔径(72.3nm)和比表面积(156m2/g)的催化加氢精制催化剂,并对其进行表征。催化加氢脱硫性能选用5mL固定床小试设备,以孤岛焦化柴油作为原料进行加氢评价。结果表明,压力7MPa,温度360℃,空速1.5h-1,氢油体积比为600∶1的条件下,该柴油产品脱硫率为96.6%,基本达到工业化生产的要求。