柴油的相转移催化氧化脱硫工艺的研究
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微波辐射下柴油的催化氧化脱硫效果研究
微波辐射下柴油的催化氧化脱硫效果研究
将苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)分别溶于正辛烷配成模型油,以H2O2为氧化剂,研究普通加热和微波辐射加热下磷钼酸催化模型油和直馏柴油的氧化脱硫效果.分析了催化剂用量、H2O2初始浓度、反应温度和反应时间等对DBT、BT脱除率的影响,分析了不同萃取条件下的柴油脱硫率和回收率.结果表明,微波辐射加热下,DBT、BT的脱除率比普通加热分别提高了7.7倍和3.7倍;在70℃和400W微波功率下,DBT、BT的脱除率分别为95.4%和62.3%;催化剂用量、H2O2初始浓度、反应温度和反应时间等对DBT、BT的氧化脱除率均有影响;?v?(萃取剂)/?v?(柴油)为1/4时,采用DMF萃取1次,柴油的脱硫率为61.8%,回收率为98.4%,萃取次数增加,柴油脱硫率提高,而回收率明显下降.
作者:邱江华王光辉邱文杰曾丹林Qiu Jianghua Wang Guanghui Qiu Wenjie Zeng Danlin 作者单位:武汉科技大学煤转化与新型炭材料省级重点实验室,湖北,武汉,430081 刊名:武汉科技大学学报(自然科学版)ISTIC英文刊名:JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年,卷(期):2009 32(2) 分类号:O643 关键词:微波辐射磷钼酸柴油氧化脱硫。
化学法柴油脱硫研究的开题报告一、选题背景和意义:随着环保意识的不断提高和环保法规的不断完善,大气污染越来越成为人们关注的重要问题之一。
其中,柴油车尾气中的二氧化硫(SO2)是导致大气污染的主要因素之一。
柴油脱硫技术通过化学反应去除柴油中的硫,从而减少了二氧化硫的排放。
因此,柴油脱硫技术的研究与应用对于减少大气污染有重要意义。
本研究旨在利用化学法实现柴油脱硫,并探究其反应机理和优化条件。
二、研究内容和方法:本研究将利用化学反应法实现柴油脱硫,程序如下:将硫含量高的柴油加入反应器中,再加入一定量的硫化氢(H2S)与柴油中的硫反应,生成硫化物(如FeS、ZnS 等)沉积在反应器底部或通过过滤分离出来。
本研究将通过控制反应温度、反应时间、反应物比例等实验进行反应条件优化,以提高脱硫效率。
同时,本研究将通过对反应产物的分析和测试,探究化学法柴油脱硫的反应机理。
三、预期成果:本研究的预期成果如下:1. 确定柴油脱硫的最佳反应条件和工艺参数。
2. 掌握柴油脱硫的化学反应机理及主要生产物的结构和性质。
3. 提出优化柴油脱硫工艺的方法。
4. 为柴油脱硫技术的研究提供一定的理论和实验基础。
四、拟定研究计划:1. 方案设计阶段:确定实验体系,设计实验程序。
2. 实验研究阶段:开展柴油脱硫实验,并进行反应机理和产物分析。
3. 数据分析阶段:对实验结果进行分析和总结,并提出对柴油脱硫的优化措施。
4. 论文撰写阶段:撰写开题报告、毕业论文,并进行答辩。
五、预期时间安排:1. 方案设计阶段:1个月。
2. 实验研究阶段:3个月。
3. 数据分析阶段:1个月。
4. 论文撰写阶段:2个月。
六、参考文献:1. 胡星宇. 柴油脱硫技术研究进展[J]. 新能源进展, 2003(3):48-52.2. 张晶晶. 基于化学法的柴油脱硫研究[D]. 沈阳:东北大学,2014.3. 张明. 柴油脱硫技术的研究进展[J]. 环境科学导刊, 2007(1):14-20.。
柴油加氢脱硫技术现状研究
柴油加氢脱硫技术是一种常用的汽油和柴油加工技术,用于降低车用燃料中硫含量,减少有害气体排放和对环境的污染。
目前,柴油加氢脱硫技术主要包括催化加氢脱硫和吸收脱硫两种主要方法。
催化加氢脱硫是通过将含硫的柴油与氢气在催化剂存在下反应,将硫化物转化为无害的硫化氢。
常用的催化剂有氧化铝、铜、镍等。
该方法具有脱硫效果好、设备投资少、操作简单等优点,但需要高温高压的条件,也容易产生一定量的硫化氢。
吸收脱硫是通过将含硫柴油溶解在适当的溶剂中,经过一系列吸收和回收步骤,将硫化物吸附在溶剂中,从而实现脱硫的目的。
常用的溶剂有有机化合物如
N-methylpyrrolidone、Dimethylformamide等。
该方法操作简单,脱硫效果好,且对硫化氢的产生较少,但需要回收和再生溶剂,增加了设备和能量消耗。
柴油加氢脱硫技术还可以与其他技术相结合,提高脱硫效果。
可以将加氢脱硫与催化裂化技术结合,将含硫的柴油分子经过加氢处理后,再经过催化裂化,便可获得无硫的高级燃料。
这种方法不仅达到了脱硫效果,还提高了燃料质量。
在柴油加氢脱硫技术的研究中,有几个关键问题需要解决。
首先是选择适当的催化剂和溶剂,以提高脱硫效果和降低硫化氢的生成。
其次是优化反应条件,以提高脱硫效率和降低能量消耗。
还有就是对副产物的处理和再利用,以减少环境污染。
柴油加氢脱硫技术是一种重要的汽油和柴油加工技术,对于降低车用燃料中硫含量、减少有害气体排放和保护环境具有重要意义。
随着科学技术的不断发展,柴油加氢脱硫技术将会进一步优化和完善,成为未来柴油加工领域的重要技术。
一种柴油脱硫方法柴油脱硫是为了降低柴油中硫含量,减少尾气中的硫氧化物排放而进行的处理过程。
目前主要的柴油脱硫方法有物理吸附法、化学吸收法、催化氧化还原法等。
下面将详细介绍一种常用的柴油脱硫方法——催化氧化还原法。
催化氧化还原法是目前广泛应用于柴油脱硫的一种方法,其主要原理是通过催化剂将柴油中的硫化物氧化成二氧化硫,然后再进一步还原为硫化氢。
首先,将含有硫化物的柴油与空气或者氧气进行预处理,去除其中的杂质和沉淀物。
然后,将预处理后的柴油经过加热,使其达到合适的反应温度。
在反应温度下,柴油中的硫化物与催化剂发生氧化反应,生成二氧化硫。
催化剂通常采用过渡金属氧化物,如氧化钒、氧化钼等。
这些催化剂具有良好的氧化活性,可以高效地催化硫化物的氧化反应。
催化氧化反应是一个催化剂与柴油中硫化物的接触和相互作用的过程。
因此,反应过程中催化剂的选择和使用方式显得尤为重要。
一般而言,催化剂应该具有高的表面积和活性,以增加其与柴油中硫化物的接触面积和反应速率。
此外,催化剂的构造和形状也会对反应结果产生影响。
为了提高反应效果,可以采用多孔材料或者拥有大量活性位点的催化剂。
当柴油中的硫化物经过氧化反应生成二氧化硫后,需要进一步进行还原反应,将二氧化硫还原为硫化氢。
还原反应需要在适当的温度和压力下进行,并在反应过程中保持适当的氢气浓度。
一般而言,催化剂对硫化物的氧化反应具有较高的选择性,因此在实际操作中需要进行连续的氧化和还原反应。
催化氧化还原法具有许多优点。
首先,催化氧化还原法可以在较低的温度下进行,从而降低能源消耗。
其次,催化氧化还原法可以高效地去除柴油中的硫化物,使得柴油的硫含量大大降低。
此外,催化氧化还原法还可以降低尾气中的硫氧化物排放,减少环境污染。
当然,催化氧化还原法也存在一些局限性。
首先,催化剂的选择和制备具有一定的难度,需要考虑催化活性和稳定性的平衡。
同时,催化剂的再生和长效运行也需要一定的技术支持。
此外,催化氧化还原法对硫化物的氧化能力较强,但其对其他污染物的氧化反应效果较差。
柴油加氢脱硫技术现状研究随着全球环保意识的增强和各国政府对环境保护的重视,柴油加氢脱硫技术已成为一种重要的大气污染治理技术。
柴油加氢脱硫技术是利用加氢反应将硫化物转化为硫化氢,从而实现柴油中硫化物的脱除。
本文将对柴油加氢脱硫技术的现状进行研究,分析其技术原理、发展趋势以及在环保领域的应用前景。
一、柴油加氢脱硫技术原理柴油加氢脱硫技术是利用氢气和催化剂对含硫化物的柴油进行加氢反应,其中硫化物被转化为硫化氢,从而实现脱除。
其主要反应方程式如下:R-S-R' + 2H2 → 2RH + H2SR表示烷基或芳香基,R'表示氢原子或烷基。
在催化剂的作用下,硫化物和氢气经过加热和压力的条件下进行反应,生成硫化氢和硫化烃。
硫化氢从柴油中脱除后,可通过后续的工艺过程进一步处理,以减少对环境的影响。
目前,柴油加氢脱硫技术已经成熟并广泛应用于炼油、化工和燃料行业。
在炼油工业中,柴油加氢脱硫技术已被应用于重油加氢脱硫、柴油加氢脱硫和船用燃料加氢脱硫等工艺。
在化工行业中,柴油加氢脱硫技术也逐渐被应用于有机硫化物的加氢脱硫。
而在燃料行业中,柴油加氢脱硫技术也被应用于燃料油的加氢脱硫,以满足环保对于燃料标准的要求。
在技术方面,目前柴油加氢脱硫技术已经形成了一系列成熟的工艺流程和设备,包括加氢反应器、催化剂、脱硫剂、氢气制备系统、变压变温控制系统等。
尤其是催化剂的研究和应用方面取得了显著的进展,高效催化剂的研发和应用使得柴油加氢脱硫技术在反应速率、选择性、稳定性等方面得到了显著提高。
在应用方面,柴油加氢脱硫技术在油田、能源等行业已经得到了广泛应用。
特别是随着环保意识的增强,柴油加氢脱硫技术在燃料领域的应用前景更加广阔。
通过柴油加氢脱硫技术进行燃料脱硫处理,不仅可以改善燃料的环保性能,还可以提升机械设备的使用寿命和运行效率,对于减少大气污染和保护环境具有重要意义。
随着环保压力的增大和技术的不断进步,柴油加氢脱硫技术的发展趋势也呈现出以下几个特点:1. 高效催化剂的研发应用:高效催化剂能够提高加氢反应的速率和选择性,降低加氢反应的温度和压力,从而降低成本并提高效率。
摘要】:目前,柴油在燃料油中占的比重越来越大,而柴油较汽油馏分重,其硫化物主要以噻吩及噻吩衍生物的形式存在,这类硫化物用加氢的方法难以脱除,使柴油的含硫量较高,因此柴油的深度脱硫是国内外研究的热点和难点,本文以二苯并噻吩(DBT)作为模型化合物,考察微生物的协同条件下对柴油的深度脱硫,超声波条件和微波条件下的氧化脱硫,并对超声波条件和微波条件下柴油的深度脱硫进行了对比。
1红串红球菌通过4S途径降解二苯并噻吩(DBT)产生SO_4~(2-)和2-羟基联(2-HBP)。
SO_4~(2-)和2-HBP的存在对红串红球菌的进一步脱硫有抑制作用,加入脱SO_4~(2-)和2-HBP的菌株可以解除SO_4~(2-)和2-HBP对红串红球菌脱硫反应的抑制,使该反应继续向生成产物的方向移动,从而提高其脱硫率。
在脱硫菌和专一性降解SO_4~(2-)的水解好氧菌(PYS)的协同作用下可以使高浓度的DBT从1.142 mmol/L降到0.04 68mmol/L,降解率达到95.9%,比没有加PYS时提高32%的脱除率。
在油水比为1:9的条件下,可以将柴油中的硫从554ppm降到306ppm,降解率达到44.8%。
2在超声条件下首次使用Ce~(4+)来氧化柴油中的硫化物(主要为苯并噻吩类)并把这类硫化物氧化成砜类化合物,再选用合适的溶剂DMF(N,N—二甲基甲酰胺),把这些砜类化合物通过萃取的方法除去,从而将柴油中的总硫含量从554ppm降到25ppm,达到95.5%的高脱硫率。
处理后的柴油总硫含量符合世界燃料规范Ⅲ柴油质量标准(不大于30ppm)。
同时,Ce~(4+)氧化媒质可以通过电化学方法再生循环利用,DMF也可以循环利用,无三废排放、具有最佳的经济效益比,并且这种脱硫方法符合绿色化学发展的趋势。
最佳的操作条件为:反应温度为70℃;溶液的pH为0.69;反应时间为50min:V_油:V_水为1:9;Ce~(4+)氧化媒质的再生条件为:Pb电极为阳极,石墨电极为阴极,反应进行需要的槽压为3.1V,再生后Ce~(4+)氧化媒质仍具有很好的脱硫效果。
柴油脱硫技术及其进展200802 化学工艺郑晓明 30号柴油脱硫技术及其进展随着柴油发动机技术的发展,特别是电喷技术的应用,加上柴油的体积发热值大、耐用、高效、维修少等优势,柴油已广泛用作车、船及内燃机设备的燃料。
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。
近年来,国内市场对柴油的需求增长幅度都超过了汽油[1]。
但柴油中的硫在高温燃烧时生成硫的氧化物,不但腐蚀汽车发动机的零部件,而且是主要的汽车尾气污染物。
柴油中的硫含量直接影响到柴油车尾气中颗粒物的组成,这种颗粒物主要是碳、可溶性有机物和硫酸盐,对环境和人类健康有极大的危害。
因此降低柴油中的硫含量,生产清洁柴油,以满足日益严格的柴油标准的要求,是柴油生产企业必须关注和研究的问题。
柴油中的含硫化合物有硫醇、硫化物、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩,其中噻吩占到柴油总硫的80%以上,苯并噻吩和二苯并噻吩又占噻吩类的70%以上。
活性硫(硫兀素、硫化氢、硫醇、二硫化物和多硫化物也归于此)相对容易脱除,非活性硫(硫醚、噻吩、苯并噻吩)则较难脱除;其中柴油中的4,6-二烷基二苯并噻吩,脱硫非常困难[2]。
近几年,柴油脱硫技术取得了一些新成就,出现了新的发展趋势。
本文综述了各种柴油脱硫技术及其最新研究进展。
1 柴油脱硫原理要使柴油深度脱硫,可以向两个方面发展:一方面,通过氧化将氧原子连到有机硫化物的硫原子上,增加其偶极矩,即增加硫化物在极性溶剂中的溶解度,从而将溶解在极性溶剂中的砜与不溶的有机物分开;另一方面,破坏有机硫化物的环状结构,消除其空间位阻,提高有机硫化物本身的极性或以硫化氢的形式出现,然后再通过萃取、吸附等手段,将其从柴油中脱出。
2 柴油脱硫技术2.1 加氢脱硫(HDS)技术加氢处理技术是工业上可行且已得到广泛应用的脱硫技术,是目前国内外生产清洁柴油的重要手段。
2.1.1 KF-757和KF-848加氢脱硫催化剂荷兰Akzo Nobel公司和日本Ketjen公司利用STARS(Ⅱ类超活性反应中心)技术开发出两种柴油加氢脱硫催化剂KF-757和KF-848,现已实现广泛应用。