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加氢脱硫(HDS)可有效地脱除油品中大部分含硫化合物,但难以实现深度脱硫。非加氢脱硫可有效除去加氢脱硫难以脱除的二苯并噻吩类衍生物,其中吸附和氧化-萃取(吸附)脱硫被认为是有望在近期内获得重大突破的深度脱硫技术。本论文分别考察了氧化-萃取和吸附两种方法对汽、柴油的脱硫效果,进而将两种方法耦合,以期达到深度脱硫的目的。
在第一部分工作中,筛选出适宜的氧化剂和萃取剂,确定最佳的反应条件。实验表明,过氧乙酸的氧化能力强于过氧化氢,因为过氧乙酸的产物乙酸具有一定的萃取作用,利于氧化反应向着生成产物的方向进行;而过氧化氢的产物水对氧化反应的进行起到了抑制作用。在相同氧化条件下,柴油的脱硫效果好于汽油,因为柴油含有的硫化物中硫原子上的电子云密度较高,易于被氧化成极性较强的砜类化合物,通过萃取脱除。采用氧化脱硫可使汽油的硫含量由1459μg/g降至702μg/g,柴油的硫含量由650μg/g降至205μg/g。
在第二部分工作中,考察了水蒸汽改性ACF、负载不同金属的ACF、经盐酸处理的AC以及负载AgNO<,3>的AC和γ-AI<,3 >O<,3>对汽、柴油的吸附脱硫效果,并对负载AgNO<,3>的γ-AI<,2> <,3>进行了系统表征。经水蒸汽改性的ACF表现出较好的脱硫效果,对加氢柴油的吸附硫容量由1.46mg/g提高到8.52mg/g,脱硫率自11.3%上升到65.6%。改性后ACF的比表面积和总孔容增加了近一倍,且增加了少量中孔,孔径分布与柴油中硫化物的分子尺寸相匹配,因此,脱硫效果增强。
通过氧化吸附耦合脱硫工艺,汽油的硫含量从1459μg/g降至422μg/g,柴油的硫含量从650μg/g脱至40μg/g以下,且柴油的色度明显降低。氧化吸附耦合脱硫工艺具有潜在的应用前景,有望实现轻质油的深度脱硫。