超声波技术在柴油氧化脱硫中的应用刘先军1,2,王宝辉1,刘淑芝1,崔宝臣1摘要:介绍了超声波在H2O22无机酸、H2O22有机酸、H2O22固体酸、Fenton试剂氧化柴油脱硫技术中的应用,其中超声波2Fenton试剂氧化脱硫效果较好,极有可能获得更广阔的工业化前景。SulphCo已成功的应用超声波在相当低的温度和压力条件下使用一套5000桶/d的可移动的超声裂化装置对柴油进行脱硫处理,该装置造价比新的高压加氢装置低50%,在柴油精制中应用该技术总成本也非常低。同时,对柴油超声波氧化脱硫技术的应用前景进行了展望。:1671-3206(2011)01-0146-04:TE626.24;TQ517.4文献标识码:AApplicationofultrasoundtechnologiesindieselfuelsoxidativedesulfurizationLIUXian2jun1,2,WANGBao2hui1,LIUShu2zhi1,CUIBAbstract:Severalultrasound2assistedoxidativedesulfurization(UAOD)technologieswerereviewed,inclu2dingH2O22inorganicacidsystemsandH2O22organicacidsystemsandFenton’sreagentsystems.TheUAODtechnologiesincombinationwithFenton’sreagentshowedagooddesulfurizationeffect.SulphCohassuccessfullyuseda5000barrel/dmobileSonocrackingunittoduplicateonacommercialscaleitsproprietaryprocessthatappliesultrasonicsatrelativelylowtemperaturesandpressures.TheUAODtech2nologyestimatecapitalcostslessthanhalfthecostofanewhigh2pressurehydrotreater.ThetotalcostsoftheSonocrackingtechnologyinmanydieselfinishingapplicationsaremuchcheaper.Theopinionswithre2specttothefutureapplicationtrendofultrasound2assistedoxidativedesulfurizationtechnologiesofdieselKeywords:ultrasound;oxidativedesulfurization;dieselfuel;industrialapplication柴油由于热效率高,动力性能好,并且在燃烧过程中燃料省,已广泛用作车、船及内燃机设备的燃料。但是柴油中的硫含量较高,燃烧时会腐蚀发动机,不仅降低了发动机的性能和使用寿命,还严重污染了空气,因此对柴油进行深度脱硫是石油加工企业急需解决的难题。柴油深度脱硫技术越来越受到世界各国柴油者的关注,已成为清洁柴油燃料生产的关键技术。柴油氧化脱硫技术以其脱硫率高、反应条件温和、设备投资和操作费用低、工艺流程简单等优点成为国内外研究的热点,而超声波氧化脱硫技术(UAOD)可以使氧化反应在经济,安全温和的条件脱硫方法。本文介绍了近年来超声波技术在柴油氧化脱硫研究中的应用情况。1超声波氧化脱硫技术的原理氧化脱硫工艺中,一般的机械搅拌很难将水相和油相充分混合。超声波介入反应,通过机械作用、空化作用和热作用,可以在水相和油相间形成微乳液,提高分子间相互接触,形成局部高温高压,并同时产生自由基和受激活性氧,不仅迅速氧化硫化物,提高氧化剂的氧化性,提高反应选择性,明显缩短氧化反应时间,而且还可以改变反应的途径和方向,使氧化反应更彻底地进行。在萃取阶段,超声波的介入,促使萃取剂和部分氧化后的柴油两相有效混合,促进被氧化的硫化物分子与萃取剂的充分接触,使收稿日期:2010211214修改稿日期:2010211227基金项目:黑龙江省教育厅指导项目(11553014)作者简介:刘先军(1972-),男,黑龙江安达人,东北石油大学讲师,在读博士研究生,师从王宝辉教授,从事燃料油氧化脱硫方面的研究。电话:0451-87174616,E-mail:lxjlj2000@yahoo.com.cn147第1期刘先军等:超声波技术在柴油氧化脱硫中的应用砜有效脱出。2超声波氧化脱硫技术2.1超声波2H2O22无机酸氧化脱硫技术料油品相比均有不同程度降低,使得十六烷值指数提高,这对生产高优品质柴油十分有利。李英等[10]也选择三氟乙酸作氧化促进剂,氧化硫含量为1452μg/g的柴油,同样发现超声波可以强化氧化脱硫反应,缩短反应时间,使脱硫率提高10个以上百分点。Mei等[122]发展出HO氧化和超声波耦合脱硫22的新方法,并加入少量溴化四辛基铵和磷酸作催化剂,结果表明,在常温常压和超声波作用下,1min时85%的二苯并噻吩被氧化,3min时95%的二苯并噻吩被氧化,7min时二苯并噻吩完全转化;相比较,在没有超声波时,1min时二苯并噻吩的转化率只有21%,7min时也只有80%。超声波促进了砜的形成,H2O2的耗量接近化学计量...