燃油深度脱硫用石油焦基活性炭复合材料的制备及其性能研究(4)
2.1.4 络合脱硫法
法国CNRS[15]研究出一种预处理减少有机硫后加氢处理的脱硫法, 以减少H2消耗, 降低处理费。在该法中, 用一 种已获专利的称为 Piac-ceptor的π电子接体化合物(络合剂)与柴油常温常压下混合, 络合剂与油中的烷基化二苯并噻吩(alky 汀)络和生成一种不溶性络和物, 过滤除去, 然后在较温和条件下加氢脱硫。
2.1.5 萃取脱硫技术
柴油中有机硫化物的极性较小, 萃取脱硫操作中多选用有较高极性的溶剂。Sot- suki[16]等研究发现,甲醇、DMF、DMSO和乙腈等都是萃取效果很好的萃取剂，其它萃取剂也有很好的脱硫效果。杨丽娜[17]等以糠醛为溶剂萃取脱硫,在抽提温度90℃, 剂油体积比0.8时, 60min抽提4次, 脱硫率达到80% 以上,溶剂可回收利用。
2.1.6 选择性氧化法脱硫
美国阿拉斯加 Petro Star 公司[ 18,19]开发替代加氢脱硫的低费用选择性氧化脱硫方法。该法无需加氢就可从柴油中去除噻吩。在75-95℃和常压下, 将过氧乙酸与柴油混合, 使有机硫化物选择性地氧化为砜类。用工业溶剂将砜类物用液 -液抽提法除去, 生成高含硫的抽出物。
2.2石油焦基活性炭的优点
2.2.1 石油焦的概述
石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦炭为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦炭的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。广泛用于冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料。石油焦物理化学性质的指标有灰分、硫分、挥发分、真密度、孔隙率、电阻率、热膨胀系数和机械性能等。
2.2.2 石油焦基活性炭作为活性组分载体的优点
丰富廉价的石油焦原料；有助于金属分散的含硫官能团；与无机氧化物比，具有高比表面积；可望获得高硫吸附容量和高选择性；废弃吸附剂可资源化利用，制氢原料；金属活性组分易回收利用，允许使用贵金属;高比强度，再生循环使用方便。
2.3活性炭脱硫的优点
2.3.1 硫在汽油和柴油中的存在形式
汽油的主要成分是C5、C6的支链和直链烷烃化合物，占整个组分的70％-80％；芳烃主要是苯、甲苯、二甲苯及苯的烷基衍生物，大概占整个组成的20％-30％。汽油中含量较多的硫化物主要是硫醇、硫醚、二硫化物和噻吩类的化合物[20]。
催化加氢可有效脱除燃油中的硫醇、硫醚和二硫化物，但对于具有芳环的噻吩类硫化物，特别是二苯并噻吩及其烷基衍生物的脱除效果较差。加氢脱硫以后，经检测燃油中的硫化物主要以噻吩、苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)以及其烷基衍生物的形式存在。
柴油中的硫主要以硫醇、硫醚、噻吩及噻吩衍生物的形式存在，约占原油总硫质量分数的16％，占柴油中总硫质量分数的85％以上，其中苯并噻吩和二苯并噻吩又占噻吩类质量分数的70%以上。
所以，燃油深度脱硫(硫质量分数小于30μg／g)主要就是脱除这些活性低、难脱除的噻吩类硫化物。
2.3.2 活性炭的优点
活性炭具有直径纤细、微孔分布集中、快速的吸脱附，能提供较大吸附容量和高比表面积以及再生后仍然能保持较高活性等特点。
活性炭具有多孔结构，吸附容量大、速度快，能有效地吸附气体、娇态物质及有机色素等。
活性炭具有稳定的物理化学性能，具有可再生性。
2.4 活性炭的脱硫机理
2.4.1 物理作用脱硫机理
活性炭吸附燃油中硫化合物的物理作用主要是范德华力和静电引力。
范德华力来源于定向效应、诱导效应(极化效应)和色散效应。当固体表面有酸性位或碱性位时，表面就带正电或负电，静电引力就是吸附剂和吸附质之间产生的一种长距离弱相互作用力。对一种性能优良的吸附剂来说，它与目标吸附质分子的作用力应该比与竞争物质的作用力要强得多。因此充分了解燃油中竞争物质对吸附的影响程度对开发吸附脱硫吸附剂是十分必要的。
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