[发明专利]过硫酸盐-盐酸燃油氧化脱硫剂及其脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学领域，具体涉及一种低成本的燃油氧化脱硫剂，及用该脱硫剂对燃油进行脱硫的方法。 

背景材料

燃料油中的含硫化合物是环境污染的主要来源，燃烧后生成的SOx排放到大气中形成酸雨，酸雨是困扰全球的环境问题之一，对环境和人体健康造成很大的伤害。目前，工业化脱硫有多种方法，按照对硫化物的脱除程度可分为一般脱硫法和深度脱硫法。一般脱硫法是指加氢脱硫法；深度脱硫法有吸附法、萃取法、氧化法和生物化学法等。与传统的脱硫方法相比，氧化脱硫具有操作条件温和，成本低等优点，成为近年来发展最快的非加氢脱硫技术。氧化脱硫（ODS）是近年来发展起来的生产超低硫燃料的新技术，可在常温常压下进行，不耗费氢气，设备投资较少，对催化加氢难以脱除的苯并噻吩类化合物有较高的脱硫效率，是一项非常有前途的脱硫技术。氧化脱硫采用的氧化剂有H₂0₂，此外还有分子氧直接氧化脱硫、臭氧氧化脱硫、油溶性有机氧化剂脱硫、Ce(S0₄)₂氧化脱硫、K₂Cr₂O₇-HCl氧化脱硫体系、KMnO₄- HCl氧化脱硫。其中H₂0₂体系研究得最多，主要有H₂0₂-超声波脱硫法，H₂0₂-有机酸脱硫法，H₂0₂-杂多酸体系，H₂0₂-光催化体系，H₂0₂-离子液体脱硫体系。但这些技术因H₂0₂生产成本高，难以大规模应用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种成本低、效率高的过硫酸盐-盐酸燃油氧化脱硫剂，同时提供用该脱硫剂对燃油进行脱硫的方法。 

本发明的技术解决方案是：选用过硫酸盐为氧化剂，在HCl介质中，以有机物为助溶剂，将燃油中硫化物氧化为砜或亚砜，经极性溶剂萃取砜或亚砜达到脱硫目的。 

过硫酸盐-盐酸燃油氧化脱硫剂，所述燃油氧化脱硫剂为含有质量比3-20%过硫酸盐溶液和摩尔浓度为1～8mol/L HCl溶液混合而成，体积混合比为1：1。 

所述混合溶液中含有有机醇或有机酸，所述过硫酸盐溶液、盐酸溶液与有机醇或有机酸的体积混合比为1：1：0.02 -0.05。 

本发明进一步改进方案是，所述燃油氧化脱硫剂为含有质量比9-12%过硫酸盐溶液和摩尔浓度为5-7mol/L HCl溶液混合而成，体积混合比为1：1。 

所述过硫酸盐为过硫酸胺或过硫酸钠或钾。 

所述的有机醇为乙醇，有机酸为乙酸等。 

用上述的过硫酸盐-盐酸燃油氧化脱硫剂的脱硫方法，包括下列步骤： 

（1）            将权利要求1所述的过硫酸盐、盐酸混合溶液，与含硫的燃油按体积比为1:1:1混合，置于反应釜内，控制温度在20～70℃之间，强力搅拌1-4小时后，静止分离10-15分钟；

（2）            将反应釜内物料进行油水分离，水相经调整过硫酸盐和盐酸含量达到规定范围内，继续使用并如此重复使用；油相即燃油用等体积水洗三次，再用等体积N,N-二甲基甲酰胺萃取2-3次，每次静止5～15分钟，弃去含砜或亚砜的底层N,N-二甲基甲酰胺，得到产品燃油。

本发明进一步改进方案是，在步骤（1）中加入有机醇或有机酸。 

本发明的原理是：过硫酸盐在酸性介质中将燃油中硫化物氧化为强极性的砜或亚砜，经极性溶剂萃取砜或亚砜，达到除去燃油中硫化物的目的。通过控制过硫酸盐及盐酸浓度及反应温度，可以有效控制氧化剂电位及反应速度。有机醇或有机酸可以增强燃油在水中的分散性，加快反应速度。强极性溶剂洗涤剂可以将砜或亚砜从燃油中萃取出来。 

本发明具有以下优点： 

一、              本方法所用氧化剂、反应介质及促溶剂价格低廉。

二、              生产工艺简单，投资成本低。 

三、              所用HCl试剂价格低廉，可以减压蒸馏反复使用，反应经济，对环境无污染。过硫酸盐价格低廉，浓度容易控制，大大提高生产效率。 

四、              反应条件温和，脱硫效率高，耗能少。