[发明专利]柴油脱硫工艺

说明书

技术领域：

本发明属于化工技术领域，更具体地说，是涉及柴油脱硫工艺。

背景技术：

柴油具有节能、经济、环保、安全、耐用、高性能等优点，随着柴油发动机技术的发展，柴油已广泛用作柴油发动机车、船舶、矿山发电机组、钻井等设备的燃料。但由于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，而且排到空气中还会形成酸雨，硫可以促进NOx和颗粒物(PM)的排放，破坏生态环境。此外，硫还影响柴油催化后处理装置的效率，使加氢脱芳烃催化剂中毒。鉴于柴油含硫的危害，降低柴油中硫含量已经成为国内外热点问题之一。为此各国家对柴油中硫含量指标要求也越来越严格。

柴油脱硫技术分为加氢脱硫技术和非加氢脱硫技术，加氢脱硫技术是理想的脱硫方法，能够满足柴油低硫含量的要求，但是存在装置投资大、操作费用高、使用氢气等问题，导致低硫柴油的成本偏高；氧化脱硫技术具有氧化条件温和、设备投资和操作费用低、工艺流程简单等优点，但此方法存在用剂量大、脱硫率不高的缺点。

发明内容：

本发明就是针对上述问题，提供了一种操作简单、条件温和、脱硫率高的柴油脱硫工艺。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，工艺步骤为：加入剂油比为1∶5～1∶30的K₂Cr₂O₇和盐酸溶液，置于恒温水浴中，设定水浴的温度为30～70℃，保持恒定的反应温度，在磁力搅拌作用下反应10～90min，调节反应体系pH＝1～7；反应结束后，分出油相，用N，N-二甲基甲酰胺萃取2～4次后，用综合微库仑仪测定柴油中的硫含量。

本发明的有益效果：

1.本发明操作简单、反应条件温和、试剂可回收利用；

2.本发明的脱硫率为91％，萃取剂纯度为95.83％。

附图说明：

图1为反应温度对脱硫率的影响；

图2为反应时间对脱硫率的影响；

图3为剂油比对脱硫率的影响。

具体实施方式：

本发明的工艺步骤为：加入剂油比为1∶5～1∶30的K₂Cr₂O₇和盐酸溶液，置于恒温水浴中，设定水浴的温度为30～70℃，保持恒定的反应温度，在磁力搅拌作用下反应10～90min，调节反应体系pH＝1～7；反应结束后，分出油相，用N，N-二甲基甲酰胺萃取2～4次后，用综合微库仑仪测定柴油中的硫含量。

作为一种优选方案，本发明的工艺步骤为：K₂Cr₂O₇和盐酸溶液的剂油比为1∶10，反应体系pH＝4，反应温度为50℃，反应时间为60min。

本发明选择反应温度、反应时间、剂油比作为脱硫率的影响因素，可见图1、图2、图3。

柴油中的主要含硫化合物有：硫醇、硫醚、二硫化物、四氢噻吩、噻吩、苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)、甲基二苯并噻吩和4，6一二甲基苯并噻吩等。其中80％为噻吩类，而苯并噻吩和二苯并噻吩又占噻吩类的70％以上，这些多环噻吩中硫原子上的孤对电子与噻吩环上的π电子之间形成了稳定的共轭结构，加上它们的空间位阻作用，即使在高温(400℃)、高压(氢压3.0MPa)下也很难被加氢脱除。

有机硫化物与烃类在极性溶剂中的溶解度几乎无差别，而有机含氧化合物在极性溶剂中的溶解度高于有机硫化物和烃类，硫原子具有空的d层电子轨道的特性使有机硫化物很容易被氧化物氧化，有机硫化物吸收了氧原子后偶极矩增加，在极性溶剂中的溶解度增加，可以通过萃取除去ml。这样就可以选择一种合适的氧化剂将柴油中的有机硫化物氧化成砜类，再选择适宜的萃取剂将砜类从柴油中萃取出来，从而达到降低柴油含硫量的目的。