[发明专利]除去燃料中含硫化合物的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年5月11日提交的美国临时专利申请No.61/333,404的优先权，为了各种目的将该申请的全部内容引入本文中以作参考。

技术领域

本申请涉及一种除去燃料中含硫化合物的方法，特别是一种除去燃料中含氧化态硫的化合物的方法。

背景技术

鉴于对车辆排放物的法规日益严格，且燃料的质量与越来越多的对低质量原料油进行加工的需求相关，因此对诸如柴油的运输燃料进行的脱硫变得越来越重要。目前发达国家要求柴油中的硫水平能够从约400-500ppm(百万分比重量)降低至15-10ppm。硫含量为15ppm或更低的近零硫(NZS)柴油燃料能允许用更高级的后置式发动机排气过滤设备(post-engine exhaust clean up device)，以有效地除去排放物和颗粒物质。因为对该燃料进行精炼时需要进行额外的脱硫操作，因此炼油厂的长远经济效益已得到越来越多的关注。

硫含量低于50ppm的超低硫柴油(ULSD)燃料在2005年时已经成为欧盟和日本的技术指标。欧洲委员会进一步规定从2005年1月1日始到2010年，要完成将硫含量为10ppm作为用于道路柴油燃料的技术指标的全面转换。美国环保局(U.S.EPA)有关使用硫含量为15ppm的高速公路柴油燃料的规定于2006年6月1日付诸实施。预计美国管道(U.S.pipelines)提出低于10ppm硫水平的燃料的计划。在日本，2007年时就提出了硫含量为10ppm的燃料。世界其它地区的国家也正在为了降低柴油燃料中的硫含量而努力。虽然大部分发展中国家仍然使用硫含量为500ppm的柴油，但ULSD标准(即，硫含量低于50ppm)将很快得到各国的采纳。

数十年来，炼油厂已广泛地采用常规氢化脱硫(HDS)法来除去燃料中的有机硫化合物，且通过该方法能达到的最低硫含量的水平约为500ppm。但发现HDS除去石油馏分中的一些残余含硫化合物的效率较低，特别是杂环含硫化合物，例如噻吩、苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)，尤其是具有在4和/或6位上的烷基取代基的那些DBT，以及这些化合物的高级同系物。一个可能的理由是，硫原子在空间上受到庞大苯基的阻挡，造成了硫原子不会轻易受到氧化进攻。在为了满足产生超清洁燃料(特别是硫含量低于15ppm)的挑战而做出的各种尝试中，由于HDS法需要更严格的操作条件导致了资金投入和运行成本都非常高。因此已经开发了一些可供替换的选择，如选择吸附和氧化脱硫(ODS)法。

虽然已进行了研发，但是为了降低燃料中硫含量，同时保持燃料质量，并且又不明显增加资金和操作成本，仍需发展替换技术。

发明内容

本发明的方法的多个实施方式提供了这样的优势：使用廉价且可商购得到的活性炭作为吸附燃料中的含硫化合物的吸附剂物质。在获得超低硫含量燃料(硫含量≤10ppm)的同时还能降低多环芳烃(PAH)的含量。除此之外，通过多种实施方式提供了技术可行且经济有效的方法来对用过的活性炭进行再生，并对单环芳烃和二环芳烃进行回收以使产量损失降至最低。

多种实施方式提供了一种除去燃料中含硫化合物的方法。该方法可以包括使燃料与吸附剂接触，所述吸附剂吸附该燃料中的含硫化合物。所述吸附剂可以含有从生物质获得的活性炭、主要由从生物质获得的活性炭组成或由从生物质获得的活性炭组成。

多种实施方式提供了一种除去燃料中含硫化合物的系统。该系统可以包括用来储存燃料的第一储罐。该系统还可以包括吸附单元，该吸附单元中含有吸附所述含硫化合物的吸附剂。所述吸附单元可以配置成接收来自第一储罐的燃料。所述吸附剂可以含有从生物质获得的活性炭、主要由从生物质获得的活性炭组成或由从生物质获得的活性炭组成。

多种实施方式提供了一种吸附单元，该吸附单元中含有吸附含硫化合物的吸附剂。所述吸附剂可以含有从生物质获得的活性炭、主要由从生物质获得的活性炭组成或由从生物质获得的活性炭组成。

附图说明

以下附图中，不同视图中的相同附图标记通常表示相同的部分。这些附图不一定是按比例绘制的，通常会在对各种实施方式的原理进行阐述时说明重点的替换处。在以下的说明书中结合下面的附图对本发明的多种实施方式进行描述。

图1显示了本发明的除去燃料中含硫化合物的方法的示意性流程图。

图2(a)显示了实施例4中报道的用真实柴油SRC300作为原料和活性炭得到的总硫穿透曲线。硫分析数据由总硫分析仪(TS-100)获得。