[发明专利]一种含硫化合物氧化的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种含硫化合物氧化的方法，更进一步说是关于一种以臭氧为氧化剂氧化含硫化合物的方法。

背景技术

随着世界范围内环境保护要求日益严格，各国对车用燃料的质量要求也日益苛刻。近年来，随着机动车数量的迅速增加，机动车尾气已经成为城市大气的主要污染源，而降低污染物排放的关键是降低石油产品(特别是汽柴油)的硫含量。燃料油的传统主流脱硫技术是加氢脱硫技术(HDS)，但对于多取代的二苯并噻吩衍生物，如4，6-二甲基二苯并噻吩等的脱硫效果较差。

有机硫化物可以被氧化为砜和亚砜类，其中亚砜是含有亚硫酰基(＞S＝0)官能团的一类有机化合物，可由硫醚氧化得到；砜是以有磺酰基并通常借助硫与两个碳原子连结(如与两个烃基或一个简单的二价基)为特征的一类有机化合物，一般是结晶状稳定化合物。以此为基础形成了氧化脱硫技术，与加氢脱硫工艺相比，能更好的脱除噻吩及其烷基取代物，苯并噻吩类硫化物更容易被氧化成极性更强的砜和亚砜类物质。氧化脱硫技术通常是在常压和＜100℃的温和条件下反应，不需要氢源和耐压反应器，也不需要特殊的精制方法，并具有脱氮功能，能达到1.0μg/g以下的汽油和柴油超深度脱硫，节约能源，是真正的绿色化工。氧化脱硫作为一项投资少、操作费用低的脱硫技术越来越受到人们的关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种可应用于燃料油脱硫工业且工艺简单、成本低廉、砜和亚砜类选择性好的含硫化合物氧化方法。

本发明公开了一种含硫化合物氧化的方法，该方法包括，在氧化反应条件下，将含硫化合物与氧化剂接触，其特征在于，所说氧化剂为含有臭氧的气体。

本发明提供的含硫化合物氧化的方法，以臭氧作氧化剂，在原料气中无需添加任何抑制剂或引发剂，即得到高的砜和亚砜类总选择性和较高的臭氧有效利用率，特别是在含钛催化剂存在下，其臭氧有效利用率有进一步提高。另外，本发明提供的方法过程简单易控制，可以应用于燃料油脱硫工业，应用前景非常广阔。

具体实施方式

本发明公开了一种含硫化合物氧化的方法，该方法包括，在氧化反应条件下，将含硫化合物与氧化剂接触，其特征在于，所说氧化剂为含有臭氧的气体。

根据本发明的方法，采用含有臭氧的气体作为氧化剂。臭氧(分子式为O₃，又名三原子氧，俗称“福氧、超氧、活氧”)在常温常压下，为呈淡蓝色的气体。本发明的发明人在研究过程中发现，采用含有臭氧的气体作为氧化剂来氧化含硫化合物，对于砜和亚砜具有较高的选择性，其工艺简便易行，操作条件温和。并且，臭氧在常温下能够自行分解为氧气，不会产生例如使用过氧化氢作为氧化剂时面临的需要对含有过氧化氢的溶液进行处理等缺点。因此，根据本发明方法环境友好。

根据本发明的方法，所述含有臭氧的气体可以为臭氧，还可以为臭氧与稀释气体的混合气体。根据本发明的方法，所述含有臭氧的气体优选为臭氧与稀释气体的混合气体，这样可以方便地对臭氧的浓度进行调节，从而更好地控制反应速率。

本发明中，在所述含有臭氧的气体为臭氧与稀释气体的混合气体时，所述混合气体中臭氧的浓度可以根据具体的氧化反应条件进行适当的选择。优选地，以所述混合气体的总体积为基准，所述混合气体中臭氧的含量为1体积％以上。更优选地，以所述混合气体的总体积为基准，所述混合气体中臭氧的含量为5体积％以上。一般地，以所述混合气体的总体积为基准，所述混合气体中臭氧的含量可以为5-80体积％，优选为5-50体积％，更优选为5-20体积％。

本发明对于所述稀释气体的种类没有特别限定，所述稀释气体例如可以为氧气、二氧化碳、氮气、氩气、氦气、氖气和空气中的至少一种。优选地，所述稀释气体为氧气、二氧化碳、氦气和空气中的至少一种。根据本发明，可以将臭氧与上述稀释气体混合，从而制备所述含有臭氧的混合气体；由于空气含有氧气、二氧化碳和氮气，也可以将臭氧与空气混合，从而制备所述含有臭氧的混合气体。根据本发明的方法，采用臭氧发生器来现场生成臭氧时，可以采用氧气作为所述臭氧发生器的氧气源，也可以采用空气来向所述臭氧发生器提供氧气。采用氧气作为所述臭氧发生器的氧气源得到的臭氧的纯度较高，能够获得更高砜和亚砜类总选择性以及高的臭氧有效利用率；采用空气作为所述臭氧发生器的氧气源，则能够进一步降低运行成本。

根据本发明的方法，在所述氧化剂为臭氧与稀释气体的混合气体，且所述稀释气体为两种以上时，本发明对于每一种稀释气体的含量没有特别限定，只要最终的含有臭氧的气体中，臭氧的含量能够将含硫化合物氧化即可，例如：所述臭氧的含量可以为上文所述的臭氧含量。