[发明专利]一种用负载型金属氧化物双功能催化吸附脱硫剂的燃料氧化脱硫方法

说明书

本发明提供一种用负载型金属氧化物双功能催化吸附脱硫剂的燃料氧化脱硫方法。其特征在于，所述燃料氧化脱硫方法是将有机过氧化物加入含有机硫的燃料中混合，得到含有机过氧化物的燃料；将所述含有机过氧化物的燃料通过负载型金属氧化物双功能催化吸附脱硫剂的固定床床层，室温下进行催化氧化吸附耦合反应0.5~2 h，实现燃料的反应性深度吸附脱硫；所述脱硫剂包括载体以及负载在载体上的金属氧化物，所述金属氧化物为ZnO、CuO、CeO₂、CrO₃、MoO₃中的一种或多种，所述脱硫剂中金属氧化物的质量百分数为5~15 wt.%。脱硫剂同时具备催化和吸附两个功能，且再生利用率高。

技术领域

本发明属于燃料脱硫领域，具体涉及一种用负载型金属氧化物双功能催化吸附脱硫剂的燃料氧化脱硫方法。

背景技术

含硫燃料在燃烧过程向环境排放大量的污染物，如SO₂，NO_x以及颗粒物PM2.5的排放等，对环境造成严重污染。因此，世界各国相继颁布了严格的燃料含硫标准，如何有效的生产清洁燃料已成为全球石化企业研究的一个重要课题。

当前，炼油厂主要使用的燃料脱硫技术是加氢脱硫，其存在的主要问题是：需要在较高的反应温度(300-400℃)和压力(3-6MPa)下进行，需大量消耗氢气，而且难脱除燃料中有空间位阻效应的硫化物，如四六二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)等[1]([1]Song,C.S.AnOverview of New Approaches to Deep Desulfurization for Ultra-clean Gasoline,Diesel Fuel and Jet Fuel.Catal.Today 2003,86,211-263.)，因而用于超清洁燃料(1ppmw-S)的生产效率低且能耗大。因此，研发低能耗高选择性的超深度脱硫技术具有重大的国家需求和现实意义。

吸附脱硫因不消耗氢气、可在常温常压条件下，将硫化物吸附在固体多孔吸附剂表面从而获得清洁燃料，是一种极具应用前景的燃料脱硫技术([2]Xiao,J.；Li,Z.；Liu,B.；Xia,Q.B.；Yu,M.X.Adsorption of Benzothiophene and Dibenzothiophene on Ion-impregnated Activated Carbons and Ion-Exchanged Y Zeolites.EnergyFuels 2008,22,3858-3863.)。然而，当前的吸附脱硫技术应用于燃料超深度脱硫所面临的瓶颈问题之一是：由于燃料中其他组分的竞争吸附，导致吸附脱硫的选择性低[3]([3]Xiao,J.；Song,C.S.；Ma,X.L.；Li,Z.Effects of Aromatics,Diesel Additives,Nitrogen Compounds,and Moisture on Adsorptive Desulfurization of Diesel Fuel over ActivatedCarbon.Ind.Eng.Chem.Res.2012,51,3436-3443.)，从而导致深度脱硫困难，因而吸附剂的脱硫吸附量很低。因而急需开发高吸附选择性和高吸附容量的新型燃料脱硫吸附材料，和基于该材料的低能耗可循环的新型脱硫工艺。

CN102059094A公开了CuO和CrO₃用于活性炭吸附脱硫中的应用，CN103540342A公开了一种用于吸附脱硫的流化床反应器极其应用，所采用的吸附脱硫催化剂是采用ZnO和Ni/Co的复配，其应用原理同样知识吸附。CN10363879A公开了一种船用柴油机脱硫填料塔，填料层表面负载有CrO₃-SnO₂催化剂，其所针对的是SO_X气体。

发明内容