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柴油深度脱硫方法的研究

作　者: 王长水
导　师: 马洁
学　校: 首都师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 柴油生物协同脱硫氧化脱硫 SO42- 二苯并噻吩(DBT) 2-羟基联苯(2-HBP) Ce（SO4）2 二苯并噻吩砜（DBTO2）
分类号: TE624.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

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SO₄^2-和2-羟基联（2-HBP）。SO₄^2-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SO₄^2-和2-HBP的菌株可以解除SO₄^2-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SO₄^2-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Ce⁴⁺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，Ce⁴⁺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；Ce⁴⁺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Ce⁴⁺氧化媒质仍具有很好的脱硫效果。3微波条件下首次使用Ce⁴⁺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，微波条件下的氧化脱硫可以将柴油中的硫含量从554ppm降到96ppm，达到82.7％的脱硫率。Ce⁴⁺氧化媒质可以通过电化学方法再生循环利用，再生后Ce⁴⁺氧化媒质仍具有很好的脱硫效果。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。

柴油深度脱硫方法的研究

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