2 無硫柴油的制造技術(shù)
近年來,，由柴油發(fā)動機排放的氮氧化物（NOx）及粒子狀物質(zhì)（Particurate Matter）對環(huán)境造成的污染成為一個很大的問題。這些有害物質(zhì)通過排放氣凈化裝置可除去,，但是柴油發(fā)動機的燃料——柴油中的硫影響凈化裝置作用的發(fā)揮,。
新日本石油已從2003年4月開始向全國供給低硫柴油（低硫柴油 ：將硫含量降至50μg/g以下的柴油）。
原油中的硫以有機硫化物的形式存在,，通過蒸餾得到的柴油中含1%～2%的硫（對主要加工中東原油的日本而言）,。
柴油中的硫可通過被稱為“加氫脫硫”的反應(yīng)脫除，即在脫硫催化劑的存在下使硫與氫反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫化氫,。如圖6所示,。
2.1 柴油中的硫及脫硫催化劑
● 柴油中硫的脫硫反應(yīng)性
柴油中的硫有各種分子結(jié)構(gòu)。其中,，最大量存在的是以苯并噻吩為基本骨架的化合物（苯并噻吩的衍生物）,。這些化合物的脫硫反應(yīng)性因其結(jié)構(gòu)的不同而存在很大差異。在苯并噻吩衍生物中,，在4,6-位上帶取代基的化合物是反應(yīng)性最差的硫化物（圖7）,。
圖7 苯并噻吩衍生物的結(jié)構(gòu)及脫硫反應(yīng)性
● 催化劑應(yīng)具備的高脫硫性能
脫硫催化劑是促進加氫脫硫反應(yīng)必不可少的催化劑。脫硫催化劑為直徑1～2mm的圓柱狀顆粒,，所含的金屬呈有特色的顏色（圖8）,。
圖8 脫硫催化劑
脫硫催化劑由氧化鋁等多孔無機氧化物和鉬、鈷,、鎳等活性金屬組成,，一克催化劑具有數(shù)百平方米的表面積。催化劑的脫硫性能因活性金屬的形態(tài),、表面積等而異,。
催化劑在使用前先進行預(yù)硫化，換句話說將鉬等活性金屬通過與硫化氫接觸轉(zhuǎn)化為硫化物的狀態(tài)。鉬是脫硫催化劑活性金屬的代表,。被硫化的鉬呈層狀結(jié)構(gòu),，按硫、鉬,、硫的順序排列（如圖9）,。
圖9 催化劑上硫化鉬的結(jié)構(gòu)
在這種結(jié)構(gòu)的硫化金屬中，以某種特定的規(guī)律排列的部分起活性點的作用,，促進脫硫反應(yīng)的進行。
采用透過型電子顯微鏡觀察被硫化的催化劑的結(jié)果如圖10所示,。由圖可知,，鉬層狀排列形成多層狀結(jié)構(gòu)。如何才能形成更多的具有這種結(jié)構(gòu)的活性金屬,，這是提高加氫脫硫活性的關(guān)鍵,。另外，裝填于反應(yīng)裝置中的催化劑因為長時間使用,，所以催化劑不僅要有高活性,，而且需要有良好的穩(wěn)定性。
圖10 通過透過型電子顯微鏡觀察的脫硫催化劑
2.2 推進柴油低硫化的脫硫技術(shù)
新日本石油可將構(gòu)成催化劑的活性金屬微?；?span lang="EN-US">10nm以下的水平,，而且研究了可形成大量活性點的特殊方法，可提高催化劑的活性,。同時,，催化劑性能可維持很長時間。
所開發(fā)的催化劑被新日本石油公司各煉油廠的柴油脫硫裝置采用,，用于生產(chǎn)低硫柴油,。同樣，準(zhǔn)備將所開發(fā)的催化劑用于無硫柴油的生產(chǎn),，可以說新日本石油的脫硫技術(shù)發(fā)揮著重要的作用,。
宋錦玉譯 |
