[发明专利]一种柴油氧化脱硫的方法

说明书

一、技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种柴油氧化脱硫的方法。

二、背景技术

近年来，随着石油资源的日益匮乏，燃油使用量的不断增加。作 为“第二”燃油的柴油以其体积发热值大、耐用、高效等优势越来越 受到人们的青睐。特别是柴油机电喷技术的应用，使得以柴油为原料 的柴油发动机已广泛应用在车辆、船及内燃机等设备上。使得全球范 围内的柴油总需求量越来越大，世界各国都在大力增产柴油，我国对 柴油需求增长的愿望也非常强烈。但由于柴油中的含硫化合物会对环 境造成危害，世界各国相继制定并实施更加严格的限制柴油硫含量的 规定。

目前，脱硫工艺主要分为加氢工艺和非加氢工艺。加氢脱硫工艺 至今己有几十年的历史，由于存在对设备要求较高，氢源不易得到， 耗时长，成本高等问题，限制了其发展应用；非加氢脱硫主要包括吸 附脱硫、萃取脱硫、络合脱硫、催化脱硫、氧化脱硫等。其中柴油氧 化脱硫由于具有能耗低、投资及操作费用低等优点，逐渐受到人们的 重视，近年来发展很快。例如：美国Petro Star公司的转化—萃取脱 硫技术(简称CED)，CED技术是使用过醋酸(由50％H₂O₂和醋酸的 水溶液反应制得)作为选择性氧化剂，氧化剂中有机酸作为酸催化剂 增强H₂O₂的氧化性。使氧化剂在93.3℃、常压条件下与柴油反应，使 有机硫化物氧化成有机硫氧化物砜或亚砜，再使用萃取剂DMSO及粘 土、矾等吸附剂等对氧化柴油中的有机硫氧化物砜或亚砜，依次进行 萃取、吸附，脱除砜类物质，从而降低有机硫的含量。该技术由于 存在反应时间长，有机硫化物氧化转化率低等问题，生产效率及脱硫 率均较低。而且对氧化后的柴油还要先进行萃取再进行吸附，使得整 个工艺较为复杂，增加了生产成本。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种反应时间短，硫化物的氧化转化率高， 工艺流程简单，生产成本低的柴油氧化脱硫的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：包括如下步骤：

1)将氧化剂和氧化促进剂按照体积比1：1-3混合，加入催化剂；

2)将上述混合液与柴油按照体积比3-6：100混合后，进行8-15 分钟的超声波作用，使柴油被充分氧化，待氧化柴油与试剂分离；

3)用碱液对氧化柴油进行碱洗，静置分相，得到碱洗柴油相和 碱液相；

4)用吸附剂对碱洗柴油进行吸附，即得到脱硫柴油。

上述的氧化剂为浓度为30％的过氧化氢水溶液。

上述的氧化促进剂为硫酸和磷酸按体积比1：0.3-3混合的溶液。

上述的催化剂为饱和活性炭，其加入量为每升柴油12-15g。

上述的超声波作用的反应强度为60％—100％，声强为 6—10w·cm-2，功率为180—220W，采用连续作用方式。

上述的碱液为浓度为1—3mol/L的KOH溶液，其与碱洗柴油按 体积比1：0.5-2混合。

上述的吸附剂为硝酸氧化处理的活性炭。其制备过程如下：将活 性炭加入烧杯中，加入浓硝酸混合，室温下浸泡数小时；浸泡完毕后 使用抽滤装置将酸液滤出，并用一定温度的去离子水冲洗滤饼，直到 pH试纸分析滤液不显酸性，置于烘箱干燥，装入试剂瓶中备用。

本发明采用氧化剂、氧化促进剂及催化剂，在超声波作用下，将 柴油中的有机硫化物氧化成有机硫氧化物砜或亚砜，再通过吸附剂将 砜类物质吸附去除，从而降低了柴油中硫化物的含量。

本发明具有如下优点：

1、由于在柴油氧化过程中采用了超声波作用，大大地加强了氧 化强度，使有机硫化物的氧化转化率得到显著提高，并且对氧化后的 柴油进行先碱洗再吸附处理，这样都极大地提高了脱硫率，降低了柴 油的含硫量，脱硫率可达90％以上，效果十分显著；同时，氧化反应 在数分钟内即可完成，提高了生产效率。

2、本发明反应条件温和，在低于80℃的温度及常压下即可操作； 设备投资和操作费用低，无需氢源和耐压设备，工艺流程简单，是节 能、低二氧化碳排放的环保工艺。

3、所使用的氧化剂、氧化促进剂及催化剂较易得到，用量少、 成本低，氧化效果明显，且无含硫废水排放，安全无污染。

四、具体实施方式