乳液催化氧化深度脱硫研究

论文摘要

在以过氧化氢（H2O2）为氧化剂的氧化脱硫过程中,常常由于水溶性的氧化剂与油溶性的含硫化合物接触不充分、传质阻力大,引起了脱硫效率低、氧化剂利用不充分、脱硫成本高的问题。为此本文根据相转移催化剂的特性,将多相催化与乳液体系相结合,利用乳液催化氧化概念,以过氧化氢为氧化剂,以十氢萘代替模拟燃料油,苯并噻吩代替含硫化合物,进行深度脱硫的研究。本文对相转移催化剂在催化氧化脱硫方面进行了研究,考察了催化剂制备过程中的季铵盐种类及浓度、加入微量硝酸盐和催化剂制备温度对脱硫效果的影响。通过试验结果分析,掌握了制备相转移催化剂的最佳条件:选用三辛基甲基氯化铵阳离子为催化剂尾链,硝酸盐的加入对相转移催化剂脱硫率无明显变化,但是硝酸铁的效果略优于硝酸铜、硝酸铝;催化剂制备温度为30℃。通过对催化氧化脱硫工艺条件的考察,包括制乳转速、制乳时间、制乳时间与静置时间之比、剂油比（催化剂占油品的质量分数）、氧硫比（O/S,氧化剂与含硫化合物的摩尔比）、模拟燃料油硫含量,确定了相转移催化剂合适的反应条件及影响规律。试验结果表明最佳的氧化脱硫条件为:制乳时间5min,制乳时间与静置时间之比为1:2,制乳转速为7000r/min,剂油比为1%,O/S比为3:1。当含硫量为1500μg/g时,脱硫率达到99.16%,此时模拟燃料油中含硫量为12.6μg/g。经过对萃取工艺条件的考察,确定了萃取工艺的最佳条件:萃取剂与模拟燃料油体积为0.5:1,且含水率为40%,萃取时间30min此时模拟燃料油脱硫率可达99.65%,脱硫效果最为理想,经过氧化萃取后的模拟燃料油含硫为7μg/g。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 第1章 概述
• 1.1 燃料油脱硫的目的与意义
• 1.2 加氢脱硫技术
• 1.3 非加氢脱硫技术
• 1.3.1 吸附脱硫技术
• 1.3.2 萃取脱硫技术
• 1.3.3 生物脱硫技术
• 1.3.4 氧化脱硫技术
• 1.3.5 超声波氧化
• 1.3.6 离子液体氧化
• 1.4 课题研究目的及内容
• 1.4.1 本课题研究目的
• 1.4.2 课题内容
• 第2章 试验部分
• 2.1 试验试剂与仪器
• 2.2 试验原理
• 2.2.1 相转移催化剂结构
• 2.2.2 相转移催化剂脱硫原理
• 2.3 模拟含硫化合物的配制
• 2.4 催化剂制备
• 2.5 乳液催化氧化反应试验
• 2.6 萃取分离过程
• 2.7 硫含量的测定
• 2.7.1 基本原理
• 2.7.2 测定方法
• 2.7.3 计算公式
• 2.7.4 脱硫效率计算
• 第3章 相转移催化剂在脱硫过程中的催化性能
• 3.1 季铵盐阳离子种类及其与磷钨酸摩尔比的影响
• 3.2 金属改性的影响
• 3.3 催化剂制备温度的影响
• 第4章 工艺条件对脱硫效果的影响
• 4.1 制乳转速对催化剂脱硫效果的影响
• 4.2 制乳时间与静置时间之比对催化剂脱硫效果的影响
• 4.3 剂油比对催化剂脱硫效果的影响
• 4.4 氧硫比对催化剂脱硫效果的影响
• 4.5 模拟油含硫量对催化剂脱硫效果的影响
• 第5章 萃取对脱硫效果的影响
• 5.1 萃取剂与模拟燃料油体积比的影响
• 5.2 萃取时间的影响
• 5.3 二级萃取的影响
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要