超聲波作用下高硫柴油深度脫硫研究.pdf

1、將超聲波引入苯并噻吩類化合物的氧化反應之中，使超聲波強化作用的物理過程與苯并噻吩類化合物氧化反應的化學過程相結(jié)合，大幅度提高了氧化反應的反應速率。研究表明，在相同反應條件下，苯并噻吩類化合物超聲波作用下氧化轉(zhuǎn)化率明顯高于常規(guī)氧化反應，大約高出3～4倍；三種苯并噻吩類化合物超聲波作用下氧化反應的轉(zhuǎn)化率順序為：4-甲基二苯并噻吩＞二苯并噻吩＞苯并噻吩。系統(tǒng)考察了各種參數(shù)對苯并噻吩類化合物超聲波作用下氧化反應的影響，獲得了最佳反應條件。在最佳

2、反應條件下，二苯并噻吩轉(zhuǎn)化為砜的轉(zhuǎn)化率高達90％以上。
　　在系統(tǒng)研究苯并噻吩類化合物超聲波作用下氧化反應的基礎(chǔ)上，將超聲波作用應用于高硫柴油脫硫反應之中，開發(fā)出高硫柴油超聲波作用下氧化深度脫硫技術(shù)，實現(xiàn)了由高硫柴油生產(chǎn)低硫柴油的目的。研究表明，與柴油常規(guī)氧化脫硫反應相比，超聲波作用下柴油氧化脫硫率顯著提高，大約是常規(guī)氧化脫硫反應的3倍，脫硫效果明顯好于常規(guī)氧化。系統(tǒng)考察了各個反應參數(shù)對超聲波作用下柴油氧化脫硫反應的影響，找到了最

3、佳反應條件。在最佳反應條件下，可將高硫柴油中的硫含量降低至50μg/g水平，達到低硫柴油的指標要求。
　　將金屬離子（Fe2+和Cu2+）的協(xié)同增強作用引入超聲波作用下柴油氧化脫硫反應之中，顯著提高了柴油的脫硫率。研究表明，在相同反應條件下，與超聲波作用下氧化脫硫反應相比，柴油超聲波—Fe2+氧化脫硫反應和柴油超聲波—Cu2+氧化脫硫反應的脫硫率分別提高了39.1個百分點和30.7個百分點，F(xiàn)e2+的協(xié)同增強效果明顯大于Cu2+。

4、系統(tǒng)考察了各個反應參數(shù)的影響，得到柴油超聲波—Fe2+氧化脫硫反應的最佳反應條件。在最佳反應條件下，可將高硫柴油中硫含量降低至30μg/g水平。
　　研究了苯并噻吩類化合物超聲波作用下氧化反應和超聲波作用下柴油氧化脫硫反應以及柴油超聲波—金屬離子氧化脫硫反應的反應動力學。研究結(jié)果表明，這三類反應均符合表觀一級反應動力學規(guī)律，表觀反應速率常數(shù)遠大于常規(guī)氧化的反應速率常數(shù)，苯并噻吩超聲波作用下氧化反應的表觀反應速率常數(shù)大約是常規(guī)氧化反

5、應的5倍，超聲波作用下柴油氧化脫硫反應的表觀速率常數(shù)明顯大于柴油常規(guī)氧化脫硫反應的表觀速率常數(shù)，F(xiàn)e2+的協(xié)同增強系數(shù)為2.45，Cu2+為1.06。二苯并噻吩超聲波作用下氧化反應的表觀活化能為64.79kJ/mol；三種苯并噻吩類化合物超聲波作用下氧化反應的表觀反應速率常數(shù)順序為：BT＜DBT＜4-MDBT。
　　超聲波和金屬離子的引入，顯著提高了柴油氧化脫硫反應的表觀反應速率常數(shù)，各個反應的表觀速率常數(shù)的大小順序為：超聲波—F

6、e2+氧化脫硫＞超聲波—Cu2+氧化脫硫＞超聲波作用下氧化脫硫＞常規(guī)氧化脫硫反應；顯著降低了柴油氧化脫硫反應的表觀活化能，各種反應的表觀反應活化能大小順序為：超聲波—Fe2+氧化脫硫＜超聲波—Cu2+氧化脫硫＜超聲波作用下氧化脫硫＜常規(guī)氧化脫硫反應。還探討了超聲波作用下柴油氧化脫硫反應機理和柴油超聲波—金屬離子氧化脫硫反應機理，表明這兩類脫硫反應均屬于自由基反應機理。
　　分析了加氫脫硫反應和超聲波作用下氧化脫硫反應的優(yōu)劣勢以及投