胡琳琪,黄 羿,高国宾,刘宇龙,张 鑫,张 凡,佘跃惠
(1.长江大学石油工程学院,湖北武汉 430100;2.中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083;3.中国石油长庆石化公司,陕西咸阳 712000;4.西部钻探吐哈井下作业公司,新疆吐鲁番 838200)
燃烧含硫石油引起的空气污染已经对人类的生存环境和健康产生了威胁,其中汽车尾气中的氧化硫(SOx)是燃油中有机硫化合物的代表,导致了雾霾、酸雨和各种环境问题[1-2]。为了改善这一问题,许多国家或相关组织已经提出了严格的燃油中硫化物含量的法规或标准(<10 μg/g)。为了减少硫化物对环境和人类日常生活的有害影响,有效控制燃料中的氧化硫是迫切需要解决的问题[3-4]。迄今为止,除了加氢脱硫(HDS)之外,还有几种非加氢脱硫方法,例如氧化脱硫(ODS)、吸附脱硫(ADS)和生物脱硫等,用于处理顽固的脱硫问题。与其他脱硫方法相比,氧化脱硫由于反应温度和压力低,转化率高以及催化剂与底物的分离方便等优点,被认为是最有前途的方法[5-6]。
运用适当比例的催化剂与氧化剂是ODS 高效性的重要条件。目前研究较多的氧化剂包括O2[7-8]、O3[9]、K2Cr2O7[10]、过氧乙酸[11]、NaClO[12]、H2O2[13-14]等。其中,H2O2由于具有强氧化性,成本低,副产物为H2O,反应条件温和等优点被认为是最好的氧化剂[11]。但是,H2O2因为难溶和界面张力高的特点,很难大量分散在原油中,严重影响了H2O2的ODS效果。为了改善这个问题,研究人员探索了两亲离子组成的材料,并研发了一系列改性催化剂。两亲性催化剂既可以作为乳化剂,又可以作为催化剂加快反应进程,形成催化活性较高的乳滴,大大增强了含硫化合物与催化剂、油相与萃取相的接触界面,提高了脱硫效率。……