谁知道有哪些脱硫技术?最好详细讲解一个你知道的,带上你的设计。做作业。。
BDS工艺是自然界产生的好氧菌与有机硫化物之间的氧化反应。选择性氧化破坏C-S键,将硫原子氧化成硫酸盐或亚硫酸盐并转移到水相,而DBT的骨架结构氧化成羟基联苯并保留在油相中,从而达到脱除硫化物的目的。BDS技术自出现以来已经发展了几十年,目前仍处于开发和研究阶段。由于BDS技术有很多优点,可以与现有的HDS装置有机结合,不仅可以大大降低生产成本,而且由于有机硫产品附加值高,比HDS具有更强的经济竞争力。同时,BDS还可以与催化吸附脱硫相结合,是实现燃料油深度脱硫的有效方法。因此,BDS技术具有广阔的应用前景,预测2010左右将出现工业装置。
4脱硫新技术
4.1氧化脱硫技术
氧化脱硫技术是用氧化剂将噻吩类硫化物氧化成亚砜和砜,然后用溶剂萃取法脱除油品中的亚砜和砜。氧化剂再生后循环使用。目前,低硫柴油是通过加氢技术生产的。由于柴油中的二甲基二苯并噻吩结构稳定,加氢脱硫困难,为了将油中硫含量降至10 μg/g,需要较高的反应压力和较低的空速,这无疑增加了加氢技术的投资成本和生产成本。氧化脱硫技术不仅能满足柴油馏分10 μg/g的要求,而且在再分配出口设置简单可行的脱硫装置,是满足最终油品质量的较好途径。
(1) ASR-2氧化脱硫技术
ASR-2 [12]氧化脱硫技术是Unipure公司开发的一种新型脱硫技术。该技术具有投资和运行费用低、操作条件温和、无需氢源、能耗低、无污染排放、可生产超低硫柴油、装置建设灵活等优点,为炼油厂和销售网点满足油品硫含量要求提供了一种经济可靠的方法。
在实验过程中,该技术最终可将柴油中的硫含量从7000 μg/g降至5 μg/g/g,此外,该技术还可用于生产超低硫柴油作为油品的调合组分,满足油品加工和销售市场的需求。目前,ASR-2技术正在进行中试和工业实验设计。工艺流程如下:含硫柴油与氧化剂和催化剂的水相在反应器中混合,噻吩类含硫化合物在接近常压和温和的温度下被氧化成砜类化合物;然后,将含有废催化剂和砜的水相从油相中分离出来,并送到再生部分以除去砜并再生催化剂;将含砜的油相送入萃取系统,实现砜和油相的分离;水相和油相得到的砜一起送至处理系统,生产高附加值的化工产品。
ASR-2脱硫技术虽已研究多年,但一直未在工业上应用,主要是催化剂再生周期、氧化物脱除等一些技术问题尚未解决。ASR-2技术可使柴油产品硫含量达到5 μg/g/g,与加氢处理技术的柴油产品硫含量分别为30 μg/g和15 μg/g相比,硫含量和总处理费用少得多。因此,如果能很好地解决一些技术问题,ASR-2氧化脱硫技术将有非常广阔的市场前景。
(2)超声波氧化脱硫技术
超声波氧化脱硫(SUPHCO) [13]技术是由南加州大学和SUPHCO联合开发的一种新型脱硫技术。该技术的化学原理与ASR-2技术基本相同,不同的是SulphCo技术采用超声波反应器,强化了反应过程,脱硫效果更理想。其过程如下:原料与含有氧化剂和催化剂的水相在反应器中混合,在超声波的作用下,小气泡迅速产生并破裂,使油相和水相剧烈混合,超声波能在短时间内迅速升高混合物料中的局部温度和压力,在混合物料中产生过氧化氢参与硫化物的反应;砜和硫酸盐通过溶剂萃取除去,并在溶剂再生后再循环。砜和硫酸盐可用于生产其他化学产品。
SulphCo在完成实验室工作后进行了中试放大实验,取得了令人满意的结果,即不同硫含量的柴油经氧化脱硫技术处理后,硫含量可降至10 μg/g以下。目前,Bechtel公司正在着手进行硫磺成型技术的工业试验。
4.2光等离子体脱硫技术[14]
日本国立污染和资源研究所、德国图宾根大学等单位研究了紫外线照射和等离子体技术脱硫。其机理如下:二硫化物通过断裂S-S键形成自由基,硫醚和硫醇分别通过断裂C-S和S-H键形成自由基,反应如下:
无氧化剂反应:
CH3S- + -CH3 CH4+CH2 ==== S
CH3S-+ch 3c H2 r CH3SH+CH2 = = = = SCH2R
CH3S-+CH3S-ch 3s CH3
CH3S-+CH2 = = = = S ch 3s ch2s--CH3 ch 3s CH2 sch 3
氧化剂存在下的反应:
CH3S- + O2 CH3SOO- RH CH3SOOH + R-
SO3+ -CH3
CH3SOOH Rr CH3SO- + -OH
CH3SO- + RH CH3SOH + R-
3CH3SOOH CH3SOOSCH3 + CH3SO3H
该技术以各种有机硫化物和粗汽油为对象,根据分子结构不同,产物为烷烃、烯烃、芳烃、硫化物或元素硫,脱硫率可达20% ~ 80%。如果在辐照的同时通入空气,脱硫率可提高到60% ~ 100%,硫可转化为SO3、SO2或硫,用水洗涤即可脱除。