Ti-MWW分子筛催化叔丁基过氧化氢氧化脱硫.pdf

第39卷第10期
燃料化学学报
ol,39No,10
2011年10月
Journal of Fuel Chemistry and Technology
Oct.2011
文章编号:0253-2409(2011)10-0771-05
i-MWW分子筛催化叔丁基过氧化氢氧化脱硫
程时富,安莹,司晓娟,付贤磊,高国华
(华东师范大学化学系上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室,上海200602)
摘要:以T-MWW为催化剂,考察了不同氧化剂对分别含有苯并嚷吩、二萃并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩等有机硫化物
模拟油品氧化反应的影响,结果表明,叔丁基过氧化氢对有机含硫化合物的氧化活性明晁高于过氧化氢水溶液。以叔丁基过
氧化氢为氧化剂,三种噻吩类含硫化合物氧化的难易顺序为二苯并噻吩>4,6-二甲基二苯并噻昐>苯并噻吩,其氧化活性顺
序与含硫化合物中硫原子的电子云密度和空间位阻有关。考察了T-MWW/叔丁基过氧化氢催化氧化体系对成品柴油的催
化氧化脱硫,结果表明,成品柴油中的含硫化合物可被有效地氧化脱除,在优化的反应条件下,经过两次氧化、萃取后,成品柴
油中的总硫含量从1015g/mL降低至11以g/mL,总脱硫率达到99%
关键词:Ti-MWW;氧化脱硫;叔丁基过氧化氢;4,6-ご甲基二苯并噻吩;柴油
中图分类号:TF24.4文献标识码:A
Oxidative desulfurization of diesel oil over TI-MWW catalyst with TBHP as oxidant
CHENG Shi-fu, AN Ying, ST Xiao-juan, FU Xian-lei, GAO Guo-hua
Green Chemistry and Chemical Pro
Department of Chemistry, East China Normal University, Shanghai 20002, China
Abstract Oxidative desulfurization(ODS of benzo hiophene(BT), dibenzothiophene(DBT)and 4, 6
dimethyl dibenzothiophene(DMDBT in model light oil was investigated with different oxidants over TI-MWW
catalyst. The results indicated that tert-butyl hydroperoxide(TBHP) exhibits higher reactivity with these organic
sulfur-containing compounds than hydogen peroxide. In the presence of TBHP, the reactivity of th
containing compounds over TI-MWW catalyst is in the order of DBT DMDBT >BT, which is determined by
the electron density of sulfur atom in thiophene ring as well as the steric hindrance of sulfur compounds. ODS of
a commercial diesel oil was also investigated over the TI-MWW/TBHP system. The sulfur compounds in the
commercial diesel oil can be efficiently oxidized to corresponding sulfone under mild reaction conditions; b
oxidation and extraction twice, the sulfur content in the commercial diesel oil is decreased from 1 015 wg/ML to
11 wg/ ML and the sulfur removal reaches 99%o
Key words TI-MWW; oxidative desulfurization; ter-butyl hydroperoxide; 4, 6-dimethyl dibenzothiophene;
柴油作为一种能量密度高、安全性能好的传统在500x10°以上。因此,在中国经济有效地降低
液体燃料,在短期内还不能被新的能源所代替。而柴油中的硫含量显得更加迫切。
柴油中的有机含硫化合物是一类有害物质,含硫化
传统的加氢脱硫技术不能有效地将柴油中的噻
合物燃烧后产生的硫氧化物(SO)排放到大气中会吩类硫化合物,特别是4,6-二甲基二苯并噻昐等有
产生酸雨污染环境,破坏生态平衡,危害人类健康。效地脱除。近年来,许多新的非加氯脱硫方法不
更重要的是,机动车尾气中的硫氧化物会使尾气处断地涌现出来,其中,氧化脱硫方法3由于其反
理装置中的催化剂中毒,导致尾气转化器不能有效应条件温和、操作简单,受到了研究者更多的关注,
地转化氮氧化物(NO)、未完全燃烧的烃类和颗粒成为了近年来该领域的一个研究热点。钛硅分子
物,造成了更大的环境污染。为此,世界各国相继提筛-作为一种高效、绿色环保的催化剂已应用
出了更加严格的液体燃料含硫标准4,欧美到液体燃料的氧化脱硫中,并且取得了较好的脱硫
等-发达工业国家现在所施行的柴油总硫含量标效果。但在常用的钛硅分子筛/过氧化氢(H2O2)体
准小于50x106,而中国所用成品柴油的总硫含量系"中,存在着H2O2亲油性差、氧化脱硫率较
收稿日期:2010-11-07;修回日期:2011-0206。
基金项目:重质油国家重点实验室开放课题;中国石油化工股份有限公司和上海市重点学科建设项目(B409)
联系作者:高国华,Tel:021-62233323;E-mail:ghgao@chem.ecnu.ecdu.cn。
作者简介:程时富(1982-),男,硕土研究生,湖北武汉人,研究方向为绿色化学与催化。