一種均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法。
【背景技術】
[0002]交通運輸燃料中的含硫化合物不僅會造成大氣污染而且會堵塞發動機。2006年，美國已將燃料中的硫含量限定在15ppm以下。目前工業中普遍應用的脫硫技術為加氫脫硫(HDS)，其能有效脫除硫醇，硫化物和二硫化物等含硫化合物，但是難以脫除噻吩類含硫物質，如苯噻吩，二苯并噻吩及其衍生物，且需要高溫高壓。2000年，Otsuki等以甲酸為催化劑，H2O2為氧化劑，對模擬油中的噻吩類化合物進行氧化，結果得到50°C時，二苯并噻吩及4，6- 二甲基二苯并噻吩氧化所得砜的收率分別為40%和80%，由此說明氧化脫硫能在較溫和的條件下，有效氧化脫除噻吩類含硫化合物。
[0003]盡管均相氧化脫硫有許多缺點，但因其反應體系簡單，催化反應效率高，仍然是人們研究的焦點。目前，均相氧化脫硫工藝包括催化氧化含硫化合物生成相應的砜和萃取或吸附除去砜兩步，多以H2O2為氧化劑，有機酸為催化劑，采用在氧化反應后加入極性有機溶劑萃取以達到分離氧化產物的目的，因而多為雙相反應體系，且大都不能在室溫下進行。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是要解決現有脫除油品中噻吩類含硫化合物的體系復雜，成本高，耗時長和脫除效率不高的問題，而提供一種均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法。
[0005]—種均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法是按以下步驟完成的:
[0006]一、將噻吩類含硫化合物溶解到對二甲苯中，得到硫含量為700ppmw?1500ppmw的模擬油；
[0007]二、室溫下向硫含量為700ppmw?1500ppmw的模擬油中加入催化劑，再在攪拌速度為800r/min?1200r/min下攪拌5min?15min，再加入氧化劑，再在攪拌速度為800r/min?1200r/min下攪拌3min?lOmin，得到脫除噻吩類含硫化合物的油品，即完成均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法；
[0008]步驟二中所述的模擬油中的硫與催化劑的摩爾比為(1400?1500):1 ；
[0009]步驟二中所述的氧化劑與模擬油中的硫的摩爾比為(5?7):1。
[0010]本發明的優點:
[0011]—、本發明采用鈦酸四丁酯或鈦酸四乙酯為均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法，反應體系簡單，成本低廉，耗時短；
[0012]二、本發明使用的催化劑與通常使用的甲酸或乙酸等均相催化劑相比，反應體系簡單，反應3min內，二苯并噻吩的轉化率可達95%以上，1min時則接近100%，而相同摩爾數的甲酸或乙酸在相同體系下反應1min后，二苯并噻吩的轉化率為30%，并且延長反應時間，轉化率無增長；
[0013]三、本發明反應后鈦酸四丁酯或鈦酸四乙酯可通過加入一定量的去離子水水解過濾，從反應體系中除去，不需進行高溫蒸餾分離；
[0014]四、本發明實現了單相體系低溫高效氧化脫硫，適合脫除油品中噻吩類含硫化合物的實際應用。
[0015]本發明可獲得一種均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法。
【附圖說明】
[0016]圖1為二苯并噻吩的轉化率曲線，圖1中I為使用實施例一中的方法后二苯并噻吩的轉化率曲線，2為使用實施例二中的方法后二苯并噻吩的轉化率曲線，3為使用實施例三中的方法后二苯并噻吩的轉化率曲線，4為使用實施例四中的方法后二苯并噻吩的轉化率曲線。
【具體實施方式】
[0017]【具體實施方式】一:本實施方式是一種均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法是按以下步驟完成的:
[0018]一、將噻吩類含硫化合物溶解到對二甲苯中，得到硫含量為700ppmw?1500ppmw的模擬油；
[0019]二、室溫下向硫含量為700ppmw?1500ppmw的模擬油中加入催化劑，再在攪拌速度為800r/min?1200r/min下攪拌5min?15min，再加入氧化劑，再在攪拌速度為800r/min?1200r/min下攪拌3min?lOmin，得到脫除噻吩類含硫化合物的油品，即完成均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法；
[0020]步驟二中所述的模擬油中的硫與催化劑的摩爾比為(1400?1500):1 ；
[0021]步驟二中所述的氧化劑與模擬油中的硫的摩爾比為(5?7):1。
[0022]本實施方式的優點:
[0023]—、本實施方式采用鈦酸四丁酯或鈦酸四乙酯為均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法，反應體系簡單，成本低廉，耗時短；
[0024]二、本實施方式使用的催化劑與通常使用的甲酸或乙酸等均相催化劑相比，反應體系簡單，反應3min內，二苯并噻吩的轉化率可達95%以上，1min時則接近100%，而相同摩爾數的甲酸或乙酸在相同體系下反應1min后，二苯并噻吩的轉化率為30%，并且延長反應時間，轉化率無增長；
[0025]三、本實施方式反應后鈦酸四丁酯或鈦酸四乙酯可通過加入一定量的去離子水水解過濾，從反應體系中除去，不需進行高溫蒸餾分離；
[0026]四、本實施方式實現了單相體系低溫高效氧化脫硫，適合脫除油品中噻吩類含硫化合物的實際應用。
[0027]實現了單相體系低溫高效氧化脫硫。
[0028]本實施方式可獲得一種均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法。
[0029]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點是:所述的噻吩類含硫化合物為噻吩、苯噻吩、二苯并噻吩或4，6-二甲基二苯噻吩。其他與【具體實施方式】一相同。
[0030]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二的不同點是:所述的催化劑為鈦酸四丁酯或鈦酸四乙酯。其他與【具體實施方式】一或二相同。
[0031]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一的不同點是:所述的氧化劑為異丙苯過氧化氫或叔丁基過氧化氫。其他與【具體實施方式】一至三相同。
[0032]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一的不同點是:步驟一中將噻吩類含硫化合物溶解到對二甲苯中，得到硫含量為700ppmw?100ppmw的模擬油。其他與【具體實施方式】一至四相同。
[0033]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一的不同點是:步驟一中將噻吩類含硫化合物溶解到對二甲苯中，得到硫含量為100ppmw?1500ppmw的模擬油。其他與【具體實施方式】一至五相同。
[0034]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一的不同點是:步驟一中將噻吩類含硫化合物溶解到對二甲苯中，得到硫含量為lOOOppmw的模擬油。其他與【具體實施方式】一至六相同。
[0035]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】一至七之一的不同點是:步驟二中室溫下向硫含量為100ppmw的模擬油中加入催化劑，再在攪拌速度為1000r/min下攪拌lOmin，再加入氧化劑，再在攪拌速度為1000r/min下攪拌5min，得到脫除噻吩類含硫化合物的油品，即完成均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法。其他與【具體實施方式】一至七相同。
[0036]【具體實施方式】九:本實施方式與【具體實施方式】一至八之一的不同點是:步驟二中所述的模擬油中的硫與催化劑的摩爾比為1466:1。其他與【具體實施方式】一至八相同。
[0037]【具體實施方式】十:本實施方式與【具體實施方式】一至九之一的不同點是:步驟二中所述的氧化劑與模擬油中的硫的摩爾比為6:1。其他與【具體實施方式】一至九相同。
[0038]采用以下實施例驗證本發明的有益效果:
[0039]實施例一:一種均相催化氧化脫除油品中噻吩類含硫化合物的方法，是按以下步驟完成的:
[0040]—、將噻吩類含硫化合物溶解到對二甲苯中，得到硫含量為lOOOppmw的模擬油；
[0041]步驟一