柴油功率超声氧化-萃取脱硫技术的研究

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1、柴油功率超声氧化－萃取脱硫技术的研究董丽旭（石油化工学院化学工程与工艺专业0204）摘要：本实验研究了超声作用下柴油氧化脱硫，采用H2O2作为此工艺的氧化剂。通过对不同浓度的H2O2对河南南阳催化裂化柴油脱硫效果考察发现，30%浓度的H2O2的脱硫率最高。同时无机酸催化剂的脱硫效果表明，硫酸和磷酸按1:1比例混合效果最好。再加入金属催化剂后脱硫率更高。实验结果表明了，功率超声作用下，H2O2—硫酸与磷酸1/1混合酸体系的最优操作条件：氧化体系:油(体积比)＝3:10；H2O2:混合酸（体积比）=1:1；超声作用时间9min。萃取剂:DMF；萃取剂：油（体积比）=1:1；萃取一次。硫含量

2、从1936.48μg/g降到99.73μg/g，脱硫率94.8%，油收率90.2%。可见功率超声强化了整个氧化脱硫过程。此外，在相同的氧化和萃取条件下，柴油在低频28kHz时的脱硫效果比40kHz的脱硫效果好；同时在功率超声的功率为200W时脱硫率最大。关键词:柴油；脱硫；氧化；萃取；功率超声TheResearchonDeepOxidativeDesulfurization－ExtractionofDieselviaUltrasoundBSTRACT：oxidationdesulfurizationindieselwaswidelyresearchedviaultrasoundirra

3、diationintheexperiment.WeuseH2O2asthisexperiment’soxidationagent.ThedesulfurizationresultofvariousconcentrationH2O2showedthatthesulfurremovalrateof30%H2O2wasthemosteffective.Atthesametimeintheexperiment,someinorganicacidshowedthatthesulfurremovalrateisbestwhensulfuricacidandphosphoricacidmixinga

4、tonetoone.Thedesulfidationratemorehigherwhenaddtothemetalcatalyst.Theresultoftheexperimentindicatesthatwithultrasoundirradiation,theoptimaloperatingconditionsofH2O2－mixingacidsysteminthelaboratoryisthequantityoftheoxidativereagent:oilis3:100(thevolumeratio);thevolumeratioofoxidativereagentandmix

5、ingacidis1:1;reactiontimeis9min;extractionsoventisDMF;thevolumeratioofextractionsoventandoilis1:1;extractiononetime.Theamountofsulfurcontentcanlowerfrom1936.48μg/gto99.73μg/g,thedesulfuridationrateis94.8%,theoilrecoverrateis90.2%.Theultrasoundcanintensifytheoxidativeprocess.Furthermore,inthesame

6、oxidativeandextractioncondition,thedesulfurizationresultoflowfrequency28kHzisbetterthan40kHz.Itisalsobeenfoundthatthesulfurremovalratereachtothemosthighwhenpoweris200W.Keywords:Diesel;Desulfurization;Oxidation;Extraction;Ultrasound近年来，世界各国对运输燃料的需求量显著增长，由燃油造成的总排放量也不断增加。为了减少汽柴油发动机的排放，许多国家都制定了日益严格的

7、法规，特别是对汽柴油中硫含量的要求更加严格。为达到超低硫排放要求，汽车业已要求使用无硫燃料(硫含量小于10μg/g)。在美国，TierⅡ规格要求从2004年开始，大部分汽油硫含量的平均水平达到120μg/g，到2006年汽油硫含量降低到30μg/g，比现在水平下降90%。在大多数欧洲国家，2005年汽油硫含量将限制在50μg/g以内。一些国家采用优惠的税收政策，使低硫和超低硫燃料提前投人使用。德国率先在2001年开始使用硫含量低于50μg/g的